基于BIM技术的装配式结构设计方法

发表时间：2020-07-27T02:44:45.503Z 来源：《建筑细部》2020年第10期 作者： 杜伟

[导读] 伴随着社会经济增长与科技技术不断提升，BIM技术的广泛应用推动了建筑行业的蓬勃发展。山东光磊钢结构工程股份有限公司 山东济宁 272100

摘要：伴随着社会经济增长与科技技术不断提升，BIM技术的广泛应用推动了建筑行业的蓬勃发展。其具有较强的信息交互和信息管理能力，其在装配式结构设计中的应用，不仅可以提高设计的效率，同时还可以降低装配式结构设计误差的出现。笔者针对BIM技术的在装配式结构设计中应用的优势进行了探究与分析，并提出了基于BIM技术的装配式结构设计方法，希望有助于装配式结构设计的优化。 关键词：BIM技术；装配式结构；设计方法 1引言

当前随着社会经济的不断增长与建筑行业的飞速发展，人们不但越来越追求建筑品质，同时也越来越追求建筑的施工速度，而装配式建筑可以同时满足这两项要求。不过，装配式建筑对结构设计的要求较高，若想设计出科学合理的建筑结构方案，需要运用到一些先进的技术和工具，BIM技术就是其中之一。 1.1提高了装配过程的精准度

BIM技术的出现，在装配式建筑结构设计中的应用具有诸多的优势。BIM技术的一个主要特点就是可视化，在装配式结构设计中，模拟构造形式的出现，大大提高了装配式结构设计的精准性和可靠性，并且结构精准度的提升，也会降低后续返工情况的发生几率，从而使设计人员的工作量明显减轻。 1.2提升了数据信息的完整度

在装配式建筑工程建设中，设计图纸发挥着非常重要的引导作用，对于一个建筑工程项目来说，设计图纸就是建设规范和标准。如果设计图纸存在问题，就需要施工方和施工客户双方针对存在的问题进行协调，问题得到解决后，才可以继续施工。BIM技术在装配式结构设计中的应用，为对装配式结构设计图纸存在问题的解决提供了重要依据。 1.3优化装配式结构设计方案

BIM技术具有强大的模拟功能，其不仅可以模拟装配式结构建筑，同时还可以模拟一些设计人员难以完成的结构试图。像装配式结构建筑的节能模拟、热传导模拟等。由此可见，BIM技术在装配式结构设计中的应用，可以大大提高设计方案的科学性和合理性。而且在实际应用的过程中，还可以借助BIM技术来搭建4D应用模型，借助模型可以分析出目前设计方案中存在的不足，针对这些不足进行方案调整，从而起到优化装配式结构设计方案内容的作用。 2基于BIM技术的装配式结构设计方法 2.1基于BIM技术的装配式结构设计思想

三维数字技术是BIM技术的重要基础，其在装配式结构设计中的应用，便是充分利用了三维数字技术的重要优势，建立起数字化装配式结构建筑模型，其可以对建筑的整个建设过程进行模拟，具有强大的可视化功能，实现了多专业、多部门协同工作。基于BIM技术的装配式结构设计，应该充分发挥BIM技术的重要优势，提高结构构建的通用性。在设计装配式结构建筑建设方案时，应该将利用最少的构件最大化的满足多样化结构的需求作为基本设计思想。这就需要构建起装配式结构建筑预制构件库，并不断的丰富和完善预制构件库，以此最大化的降低构件的设计，这样不单单可以节约很多装配式结构设计时间，同时还可以降低成本费用的支出，从而实现装配式结构建筑工程造价的降低和效益的提高。

2.2基于BIM技术的装配式结构设计过程 2.2.1构建和完善构件库

在一个装配式建筑工程的建造过程中，往往需要运用到很多不同型号和不同尺寸的构件，只有先保证了这些构件的加工质量，才能够保证装配式建筑的建设质量。但同时，这也给构件的加工工作带来了很大的难度，特别是如果想实现构件工厂化、标准化生产，必须要采取一些专业措施。而在有了BIM技术后，借助于BIM技术所提供的强大的可视化功能和易拆分功能，可以有效构建和完善构件库，以方便构件的加工生产。应用BIM技术的优势在于能够按照装配式建筑的结构形式、构件适用性以及加工工艺等来合理分类及高效整理预制构件。另外，在实际装配式结构设计过程中，需要注意尽量优先选择那些通用性较强的构件，并将全部构件均统一纳入到构件库中进行管理，同时不断更新构件库，从而逐渐形成较为完善的装配式结构预制构件库。

2.2.2模型建立、分析、优化

预制部件库建立完成后，可根据具体的设计需要，从构件库中查询、选用合适的构件进行数据建模。如构件库中无合适构件可用，需根据结构需要重新定义、设计构件，并将新构件入库，方便后期需要时选用。同时为保证结构的安全性，需要对所建模型进行分析，利用可视化技术进行碰撞检查，对结构模型进行适当的调整和优化，从而形成合理、可靠、安全的设计方案。分析过程中若出现不能通过时，需更换构件，从构件库中重新选用合适构件进行分析，直至分析通过为止。对结构的优化设计主要利用BIM技术，进行碰撞检测、尺寸优化等方面的设计，以减少施工过程中出现返工问题。 2.2.3应用建筑模型

在拼装构件前，可以运用BIM技术对整个装配式结构建筑的建设过程进行模拟，以此更加精准的控制建筑建设的进度和时间节点，从而对构件的加工、运输、拼装等进行合理的规划。建筑模型的应用，可以在装配式结构建筑实际建设前，及时发现其中潜藏的问题，以便事先制定好相应的应对方案，这对后期装配式建筑工程的顺利建设十分的有利。 3BIM技术在装配式结构设计中的应用方法 3.1建立BIM模型以及绘制图纸

BIM模型主要是以3D为基础的，建立了多重数据库，每个阶段都有自己的特点，各个单元都包括了应用模型以及相关标准，在BIM模型中，任何一个参数发生改变就会导致整体的结构发生变化，建立BIM模型之后，可以根据自己的需要设计相关图纸，这种设计方法能够优化BIM技术，与构建厂商、施工方等进行良好有效的沟通，及时完善图纸设计，为工作建立良好基础。 3.2施工组织阶段

建筑工程的施工需要许多人力资源的参与，尤其是一些大型建设工程项目，在实际施工过程中，需要做好施工组织工作。在实际应用过程中，需要做好设计方案内容的落实工作，同时制定合理的施工管理计划，其内容包括施工各环节劳动力应用数量、不同岗位人员需求情况、施工人员操作能力要求等。BIM技术在该过程中，主要负责数据信息采集工作，将整个施工活动进行精细化管理，同时还会借助BIM技术应用优势，搭建施工材料综合管理体系，明确施工材料采购的先后顺序和具体采集量，从而提高系统推进的有序性，提升工程项目的施工质量。

3.3BIM技术在运营维护阶段的运用

随着互联网技术的不断普及，BIM技术在新的时期有了新的发展机遇，通过这种模型，能够在建筑出现问题的时候及时解决相关问题，确定相关原因，及时发展火警触发的位置，及时进行灾情的处理与完善，不断优化维修的手续以及步骤，维修人员要通过相关数据来保证数据的构建，或者可靠的信息，尤其是对于装配式结构建筑，需要对建筑过程中的能耗进行有效分析，采取合理措施来进行相关运营管理，优化装配式结构。 结语

综上所述，装配式建筑具有施工速度快和施工效率高的优势，因此得到了广泛推广，而在装配式建筑的结构设计中，往往需要运用到BIM技术。基于BIM技术的装配式结构设计在应用中首先要明确设计思想，然后把握好实际设计过程，包括构建和完善构件库、建立、分析及优化模型、充分应用建筑模型等，这样才能够保证设计效果。 参考文献：

[1]董知恩，李孟芩，张婷婷，等.基于BIM技术的装配式结构设计方法探析.河南建材，2020（1）. [2]张忠超，郭馨元，黎虹.基于BIM技术的装配式结构技术设计要点.信息记录材料，2019（9）. [3]张智.试论BIM技术在装配式结构施工中的应用与发展.重庆建筑，2019（07）.

[4]李玉岩，王永洪，武良.基于BIM技术的预制装配式结构应用研究.工程建设，2019（10）.