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摘要：在装配式建筑结构设计中由于设计工作内容多、设计周期短、建模软件可选性不高，因此寻求一种能够有效解决以上问题的技术就显得十分紧迫。BIM技术的出现可以让设计人员以更加直观的方式对建筑模型进行设计，并且能够对模型中存在的问题进行有效的分析和修改，是实现装配式建筑全生命周期设计的必要条件，最终达到提高建筑结构设计质量和效率的目的。本文主要对BIM技术的特点和装配式建筑结构设计中BIM技术应用的关键点进行介绍。
关键词：装配式建筑；结构设计；BIM技术
1BIM技术应用在装配式建筑设计中的优势
现阶段，装配式建筑发展存在的困境并非表现在技术层面，而是如何有效整合资源，在资源整合方面需要依赖于现代信息技术，而BIM技术恰恰可以有效解决这一问题。当前，我国装配式建筑的产业链并不完整，各个环节的技术以及管理表现出不均衡的特点，比如设计环节的信息无法准确、高效的传递至生产以及装配环节，这就导致在实际建设环节出现多种问题，极大的限制了装配式建筑的发展[1]。在装配式建筑中应用BIM技术的优势主要体现在其可以实现装配式建筑全过程的一体化应用，即从设计、生产到装配施工以及后期运行维护，各个环节之间可以实现信息共享，进而形成一条完整的产业链。基于此，装配式建筑可以实现设计标准化、生产数控化、管理信息化、施工集成化，对于装配式建筑的发展具有极大的促进作用。
以往在装配式建筑设计阶段，设计成果主要以二维图纸为载体，各个环节的信息流转共享均以此方式为主，这就导致在信息传递过程中易发生信息不对称问题，进而影响到后续生产以及施工装配。而在装配式建筑设计环节采用BIM技术，最终交付结果以三维模型为载体，同时各个环节的工作人员可以利用BIM平台实现信息的传递，进而对设计模型进行修改和优化，实现专业信息的共享。此外，还可以使用navisworks软件做碰撞测试，检测模型设计中存在的冲突，及时发现并修改其中存在的问题。
2BIM技术在装配式建筑结构设计中应用的关键价值点
2.1提高装配式建筑结构设计效率
传统装配式建筑结构施工图的设计是在二维平面上，形成二维图纸，关键节点位置以轴测图形式表达，该设计方法为一个特定的节点分离，不能对建筑进行整体设计和布局优化。装配式建筑结构设计BIM软件可以实现建筑集成优化各专业图纸，BIM软件可以提供预制建筑基于数据的系统结构设计，2d设计转化为3d设计建筑模型，运用可视化三维模型，可以直接发现问题和改进。与传统的结构设计方法相比，由BIM软件建立三维模型更准确，可以加快完成设计图纸，减少返工，确保施工进度。基于BIM的三维模型，其可视化能够方便修改，在施工前能够模拟实体建筑，减少设计的错误，使建筑模型符合建设项目的实际情况，最终提高了装配式建筑各专业的设计效率。
2.2精细化设计减少装配式建筑的设计问题
因为预制构件结构设计的复杂性，在施工图设计阶段，二维图纸对管线穿墙，构件重叠、预留预埋等常见情况表达不够清晰，容易给构件生产造成问题隐患。构件一旦生产，施工安装阶段会暴露出以上问题，总包单位需要对预制构件进行现场修改或返回构件厂家重新生产，造成工期延误和成本增加。BIM技术的应用可以有效避免以上问题发生。在三维模型上进行设计工作，管线穿墙、构件重叠、预留预埋等情况可以直观的体现在模型上，而且模型会被软件自动检测、评审，模型设计中存在的问题会被归纳整理，设计人员收到问题信息后对设计方案进行修改、优化。修改完毕，BIM软件又重新检测、评审三维模型，并再次提示错误。如此反复多次，直到所有问题都得到解决。
例如，在装配式结构设计中，经常发生管线布置自身及与结构构件碰撞，这是因为设备管线种类繁多，排布复杂，装配式构件又具有预制性及模块性，管线排布与结构构件的协调避让是需要精心设计的，BIM软件可以检测管线位置是否正确，如果软件检测到排布、碰撞等异常情况时，系统就会自动提示，在监理人员的充分参与下完成分析过程，能够促使管线更加优化、结构构件布置更加安全合理，降低装配式建筑的设计问题。
2.3实现装配式预制构件的标准化设计
标准化的原则是：简化、统一、通用、组合、模块。统一化、通用化概念相似，在装配式建筑设计中力求使预制构件能够共用模具，节约成本，通常使构件做到形式统一。构件复制、旋转可以认为是相同构件，构件镜像是不同构件，在传统项目总体规划的时候通常见到互为镜像的楼栋相拼，而在装配式项目中比较多的是平移关系。组合化、模块化则将单一的构件赋予变化，通过一种构件甚至多种构件的排列组合形成不同的变化形式，这在建筑的户型、立面以及使用功能上都有反映[2]。
2.4在建筑结构协同中的应用
在BIM三维协同环境下，设计、施工、机电安装等阶段可以准确高效的协调配合，同时还可以对装配式构件和管线进行进一步的排布，提高合理性和利用率。在建筑结构设计的过程中使用BIM技术，能够保证全专业设计人员共同完成设计，并且对各项信息数据进行汇总，从而增强建筑结构设计的协调性。运用BIM技术能够实现建筑结构设计数据之间的联系。首先，中间的过程数据文件能够作为连接因素，使用不同的软件进行设计也可以将信息等进行合理的整合。除此之外，建立中性数据库，将所得到的信息都集合到一个处理平台上，再通过处理平台对这些数据进行处理，最终实现信息之间的共享。
2.5应用于建筑结构的可视化设计
BIM模型不仅可以被各个专业共同审查，而且可以在三维可视化环境中准确地发现各个专业的问题，同时解决多专业之间的协作难题。在土建施工过程中，相关施工人员在输入各构件的材料、几何尺寸、图中标识、机电信息等信息后，即可准确地进行施工浇筑和安装。同时BIM技术具有可视化的优势，因此能够保证项目参与者很好的理解建筑的设计布局和其中的一些细节。除此之外，BIM技术还能够让设计者对建筑结构设计中存在的问题做到及时发现和解决，包括装配式构件、管线和楼梯的设计等，最终得到各方都满意的设计[3]。
2.6确保建筑数据准确无误
装配式建筑竣工验收的时候，要对房屋资料进行复核，确保房屋质量过关，安全可靠。使用以往的建筑结构设计方法建造的装配式建筑，竣工验收阶段验收周期较长，这主要是由于预制建筑结构设计复杂，包含的数据信息非常多，人手计算繁杂，容易出错，需要多次复核。验收过程中，工作人员如果对计算结果产生异议，会使验收周期延长，甚至停滞。装配式建筑全生命周期设计应用BIM软件能够解决竣工验收阶段的数据核算问题，预制建筑结构设计的所有数据资料都在BIM系统里面，每个项目各自创建一个数据库，工作人员可以通过BIM系统审查数据库资料的正确性，并且作为施工项目验收的理论凭证。
结束语
当前BIM装配式建筑全生命周期中的应用还不是很成熟，比如在预制构件生产、建筑运维阶段。这需要建筑工程各个专业共同的配合与努力，对BIM进一步加以探究和分析，使其在建筑工程中得到更好的应用。因此，在建筑行业的发展过程中，要不断深入对BIM技术的研究与运用，将BIM技术与装配式建筑很好的结合起来，保证BIM技术能够在建筑行业中的成熟运用。除此之外，我国应加强对BIM建模软件对装配式建筑各专业及各阶段适配的研发力度，才能保障BIM技术在建筑行业中的广泛应用。
参考文献
[1]游子健.浅析BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用[J].江西建材，2019（22）：47.
[2]朱海燕，刘健.BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用[J].科技资讯，2017（20）.
[3]卫强.BIM在装配式建筑设计中的应用[J].山西建筑，2017（9）：225.