基于BIM的裝配式建筑結構設計的幾點思考

廖增順

摘要：隨著科技的不斷進步與社會經濟的不斷發(fā)展，我國建筑行業(yè)也在不斷的進步，但是在建筑過程中，其產生了浪費、污染等一系列的環(huán)境問題，因此，我國當代的建筑行業(yè)正秉承著環(huán)保、綠色、節(jié)能的目標不斷發(fā)展。并且隨著計算機網絡與大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展與普及，BIM技術也在逐漸成熟，此技術在建筑行業(yè)中有著廣泛的應用。在配裝式建筑結構中采用BIM 技術，可以為建筑結構提供有效指導，并且可以避免設計不合理的現(xiàn)象，使裝配式建筑結構的水平得到有效的提高，同時也有效提高了結構設計的效率。

關鍵詞：BIM技術;裝配式建筑;結構設計

一、BIM技術與裝配式建筑概述

（一）、BIM技術

BIM是建筑信息模式技術，其可應用在工程設計、建造等各個領域，目的是在于幫助建筑信息的集成。此技術根據(jù)建筑物的特性與實體通過數(shù)字表達出來，實現(xiàn)了建筑物數(shù)據(jù)分析與傳導的自由。BIM技術有幾方面的特點，第一，其協(xié)調性好，在當今的建筑設計中，需要多個部門的協(xié)調合作，若是各個設計師之間溝通不到位，最后對建筑結構產生不良影響，而BIM 技術則可以改善這個問題，其具有良好的協(xié)調性，方便各部門之間的合作與配合;第二，其具有可視性，其可將建筑物數(shù)據(jù)進行建模，將其通過三維模型展示出來，使數(shù)據(jù)信息可視化;第三，模擬與優(yōu)化性能好，BIM 可進行多方面的模擬、建模，可使工作人員詳細了解建筑物的各方面信息，方便項目進行管理，使建筑設計得到優(yōu)化。使用BIM技術，可以使建筑行業(yè)向精細化管理過渡，使其更加科學有效，將建筑業(yè)也搭坐數(shù)據(jù)技術的列車，BIM也帶動了裝配式建筑的發(fā)展，使建筑工程的質量得到提升，同時縮短了建筑周期，提升建筑效率，也可使裝配式建筑更加安全，更加具有保障性。

（二）、裝配式建筑

裝配式建筑是將建筑現(xiàn)場工作地點轉移，在工廠對建筑所需的零部件進行配置與加工，再運輸?shù)浇ㄖF(xiàn)場，通過可靠的連接方式進行合理的安裝配飾所建成建筑。傳統(tǒng)建筑會對環(huán)境產生不良的影響，造成環(huán)境污染與資源浪費，而采用裝配式建筑，則可以改善此類問題，其再建筑中可以標準化大量生產，并且節(jié)能環(huán)保，建筑所需零部件也在工廠進行加工，使員工的勞動強度降低，與此同時，還縮短了建筑周期。裝配式建筑的發(fā)展具有十分重要的意義，第一，裝配式建筑的發(fā)展有利于推動社會經濟的發(fā)展，刺激消費的增長，對新興企業(yè)的發(fā)展也具有積極的作用;第二，裝配式建筑模式具有環(huán)保、節(jié)省資源的優(yōu)點，使資源進行很合理應用，提高資源利用率，減少建筑垃圾的產生，使生態(tài)環(huán)境得到改善;第三，裝配式建筑的發(fā)展使生產效率得到改善，將以前的低效、高損的建筑模式進行改良，創(chuàng)造了一種新的建筑模式，在對增強工作人員能力與素養(yǎng)方面也產生了積極的影響;第四，在“一帶一路”計劃的不斷實踐與發(fā)展下，裝配式建筑的發(fā)展，有利于增強我國國際競爭力;第五，裝配式建筑模式縮短了施工周期，提高了工作效率，同時也使建筑的性能與品質得到了提高。

二、BIM與裝配式建筑結構的聯(lián)合應用

（一）BIM在裝配式建筑結構中的應用

1.BIM在預制構件設計與生產中的應用

裝配式建筑結構改變了工作地點，使工作零部件加工地點在工廠進行，在加工完成后，運輸?shù)浇ㄖ┕さ攸c，對這些預制構件進行組合安裝。預制構件的質量直接決定了裝配式建筑的最終質量，所以在對于預制構件的加工中，工作人員必須足夠重視。在生產預制構件之前，先對所需構建進行分析設計，運用BIM技術，對預制構件進行建模，接著通過計算機軟件，對模型進行分析，判斷其是否合格。在BIM的建模中，其可構建的各種數(shù)據(jù)，通過對其參數(shù)的設置，可以使預制構件正確完美的建模。若在建模過程中，預制構件某項數(shù)值發(fā)生了改變，與其相關的預制構件也會發(fā)生相應的變化，這樣可以節(jié)省工作人員大量的時間，使預制構件設計的效率得到提升。

BIM技術在預制構件的生產中也發(fā)揮著重要的作用。在完建模后，工作人員可以根據(jù)建模信息，精確的統(tǒng)計工程量，可以減低成本，節(jié)省資源，避免產生不必要的浪費。與此同時，通過BIM 技術建模，工作人員可以將建模圖紙帶入工廠，通過工程中智能的生產裝備，對預制構件進行更加標準、正確、快速的生產。

2.BIM 技術在協(xié)同設計中的應用

裝配式建筑工程的參與方式眾多，在建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，協(xié)同設計理念滿足了建筑、結構等各方面的需求。隨著BIM技術的發(fā)展，建筑工程項目中各個部門之間也利用了BIM設計平臺進行建模，利用BIM設計的檢查功能，可以使設計者的想法與模型更加完善。建筑是一個多方合作的工程項目，而BIM技術則可以促進合作的進一步進行，其有利于各個部門之間的交流與信息共享，使信息的利用率得到了提升，而且BIM 技術也為各部門的合作提供了平臺，其有利于促進各個部門相互交流，相互學習，也可以使設計者便于發(fā)現(xiàn)自身的問題，為裝配式建筑模式的構架打好了基礎。

（二）裝配式建筑結構在BIM技術中的應用

1.BIM技術的建模分析與轉化

BIM的建模技術是通過都建筑模式的分析，通過Revit建模模式轉入到計算機軟件之中，對其進行結構與模型的分析，將分析數(shù)據(jù)直接導入Revit模型之后，對其進行建模，在分析過程中，設計師應該注重各個方面的數(shù)據(jù)細節(jié)，保存結構設計圖，避免以后在工作中設計圖丟失而導致工作無法正常進行。在BIM建模過程中，此過程可能會導致數(shù)據(jù)與其他材料的丟失，所以使用分工操作的方法進行改善與調整，并且，設計師應該加強對BIM建筑模型過程中遇到問題的分析能力，比如，零部件導入過程中發(fā)生錯位的現(xiàn)象等等，這就要求工作人員提高個人能力，加強自我檢查來避免此過程產生問題。

2.BIM技術的設計規(guī)劃作用

BIM技術在建筑結構設計規(guī)劃中發(fā)揮著重要的作用，所以在工作中應該保持協(xié)調一致的標準，同時要考慮到設計預值的各個參數(shù)。在實際的工作中，設計人員通常要合理把控在建筑中產生的各種沖突，這一方面問題影響著設計的是否能夠順利進行。所以，在BIM的設計過程中，設計人員應該要結合多種因素，充分發(fā)揮關鍵環(huán)節(jié)等模式的作用。設計師把控各個環(huán)節(jié)的功能設計、空間造型、設計圖紙等多方面的作用，設計師完成建筑模型的構造，在效果圖中反復推敲，減少后期工作人員的模糊溝通，增強設計師對設計的規(guī)劃與把控能力。設計師在工作過程中，應先建立數(shù)據(jù)模型，根據(jù)模型各方面參數(shù)對設計內容進行全方位的優(yōu)化與完善，設計師還應在模型設計中，增強對數(shù)據(jù)的采集與處理能力，使設計師掌握模型基本信息，避免在后期任務中產生失誤，提高工作效率。

3.埋件布置與鋼筋設計

埋件分為兩種，一種是預埋件，另一種使后置埋件。在裝配式建筑設計中，工作人員應按照拆分原則來對預制埋件進行編輯工作，在工作過程中，工作人員可以選擇自帶預制埋件的內嵌組，使埋件的質量與結構得到保障。在預制柱上的埋件設計中，要以實際要求為主，布置相應的預制埋件，接著對鋼板高度與墻柱高度進行設計。在次過程中還應調整各個參數(shù)，并且在基礎結構上設置預制墻板的連接高度。對于梁結構上的吊鉤則可以采用平移的方法進行處理，該操作可獲得吊鉤鋼筋，從而得到真正準確的數(shù)據(jù)，使工作人員的效率得到提高。

在裝配式建筑模式中，對于鋼筋結構應利用拆分原則和基本構造，來對鋼筋的布置進行調整與確定，在這之后利用二次程序，采集更多與鋼筋有關的數(shù)據(jù)與信息，對鋼筋的布置及安排進行細致劃分。第一，在梁跨中后澆斷開縱筋，并且在后段留出一段距離，以保證后續(xù)操作可以正常進行。第二，鉆則梁端最大值來確定加密區(qū)間的范圍，可以使工作人員準確的獲取數(shù)據(jù)以及其他有關位置的重要參數(shù)，為接下來的操作奠定基礎。

4.關于拆分設計

裝配式建筑模式中，BIM技術設計的模型具有加強的整體性，這就要求工作人員在施工中，根據(jù)要求把模型進行拆分，將其拆成能夠在工廠中生產出來的零部件，在根據(jù)圖紙，做好零件結合，按照生產要求完成拆分環(huán)節(jié)，減少在工作中因拆分而產生的問題，提高工廠的生產效率。

三、總結

總而言之，隨著社會的進步與科學技術的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)也在不斷的進行變革，其如今目的也是為改變傳統(tǒng)建筑模式中，資源浪費、環(huán)境污染、工作效率低等一系列問題，使我國建筑行業(yè)向著環(huán)保、綠色的方向不斷發(fā)展。與此同時，建筑設計師應該與當代科學技術所結合，要善于應用計算機，因為網絡科技在不斷發(fā)展，BIM技術也日益成熟起來?，F(xiàn)在，BIM技術在我國的建筑領域中有著非常重要的作用，并且展現(xiàn)出其巨大的優(yōu)勢。在裝配式建筑結構中結合運用BIM技術，可以為建筑結構的設計指明方向，同時還可以避免工廠零部件設計的不合理與不合格的現(xiàn)象，可以減輕工作人員的工作壓力，也可使設計師細致了解BIM模型的詳細參數(shù)，使裝配式建筑模式的水平得到提高，同時也使工作效率得到提升。

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