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BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用周红

发表时间：2020/11/10 来源：《基层建设》2020年第22期作者：周红

[导读] 摘要：BIM技术凭借其自身的优越性被工程师运用到装配式建筑的设计中，不仅加快了建筑物的本身工程进度，还能够有效减少环境污染的情况。

        恩施州长鑫建设有限公司湖北恩施 445300
        摘要：BIM技术凭借其自身的优越性被工程师运用到装配式建筑的设计中，不仅加快了建筑物的本身工程进度，还能够有效减少环境污染的情况。所以，将BIM技术应用于装配式建筑设计中的做法得到了业界的广泛认同。但是，在应用过程中，要注意BIM技术的全面性，避免出现资源浪费的情况，提高资源的有效利用率。
        关键词：BIM技术；装配式；建筑结构设计；应用
        1 BIM技术
        1.1 BIM技术的概念
        BIM技术能够对建筑工程中维护、运营、施工和设计等多方面的知识内容进行整理，最终以数字化可视技术的形式进行体现，提高了材料收集和处理的效率。因此，在建筑工程中使用BIM技术能够在很大程度上提高建筑工程结构设计的品质和效率。
        1.2 BIM技术的特点
        1.2.1可视化
        传统的建筑设计是工作人员在图纸上对建筑项目进行描述，施工人员要通过抽象的线条和自己的想象进行描绘。而BIM技术的出现可以将设计人员脑海中的设计思路和数据变换为可视化的模型，以三维立体图像的形式来展示建筑工程的设计方案，这是一种更加清晰、直观的工程结构设计展现方式。
        1.2.2协调性
        在实际的项目建设过程中，由于装配式建筑全专业设计的复杂性和整体性较高，以及装配式建筑设计、生产、运输、堆放、施工等一系列环节的协调沟通不顺利造成的建设效率低下。BIM技术的出现可以有效避免协调性差的现象发生，该技术能够对各部门之间可能存在的协调问题生成自动协调数据，消除专业问题。
        2 BIM技术在装配式建筑结构设计中的优势
        2.1模型可视化与仿真化
        在装配式建筑结构设计项目中采用BIM 技术，首先是由于其具有可视化和仿真化的优点。建筑结构设计是一项非常专业且复杂的工作，一般只有专业的工作人员才能理解这些专业术语和信息。但是，最终的建筑结构设计成果是要向建筑工程的其他工作人员展示的，建筑施工团队需要依据建筑结构设计图纸方案才能进行施工。所以为了方便大家理解，设计人员在设计过程中利用 BIM 技术可以将设计效果通过可视化的建筑结构模型展现给大家，建筑团队的工作人员便可以清楚的了解设计师的设计理念和想要传达的信息。通过 BIM 技术仿真化特点还可以预测建筑项目的具体施工环节和建筑效果，为施工团队提供良好的思路。
        2.2提高项目管理与施工效率
        在实际的建筑工程中，基于 BIM技术可视化与仿真化特点，还可以提升建筑项目的管理、提高施工团队的工作效率。通过 BIM 技术构建的建筑结构模型可以将后期实际施工中可能存在的一些问题体现出来，也就是能够起到预测的作用。建筑工程团队在知道这些可能出现的问题之后，便能够提前进行预防，避免这些问题的出现给施工造成影响，这样可以提高施工团队的工作效率。根据 BIM 技术预测出的问题，工程管理部门还可以制定相关的管理方案，调整施工计划，更加完善的管理规范措施能够减少这些问题的出现，从而提高建筑工程的工程质量。
        2.3提升建筑行业专业化水平
        BIM技术在装配式建筑设计中的应用充分实现了工业化和信息化的有机结合，提升了装配式建筑的科学专业化水平，并对当前行业的完善度和智能化也有积极的影响。首先，BIM 技术需要通过建立可视化、模拟性较高的建筑模型来规划预测整体项目的运行安排与资源调配，对于施工进度中的各种预制构件都有较强针对性的专业化构建安排；另外，工作人员在利用 BIM 技术时，可进一步改善装配式建筑项目在设计过程中出现的科学技术问题，并且可从整体上增强设计工作者综合素质。
        3 BIM技术模型中的设计种类
        3.1构件类型
        一般的建筑構件类型中，BIM技术所占比例较大，其中建筑材料、几何尺寸等都属于BIM包含的范围。

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建筑材料和几何尺寸等都能以直观清晰的方式呈现出来，易于工作人员的理解。尤其是结构节点等方面的设计，BIM技术的应用能够快速地分析构件的用处，而且对墙、板等内容进行解释。
        3.2 BIM技术与装配式建筑的关系
        在当代装配式建筑过程中，BIM技术是不可缺少的。简单来讲，装配式建筑核心是“集成”，而BIM技术是“集成”的主线。这条主线串联起设计、生产、施工、装修和管理的全过程，服务于设计、建设、运维、拆除的全生命周期。可以将装配式建筑进行数字化虚拟，以一种信息化的方式来描述系统的要素，从而实现信息化的协同设计，使装配式建筑的全过程可视化。
        在信息交互及检验方面也采用全新的技术，在整合建筑全产业方面实现全方位的信息化集成。将BIM技术引入到装配式建筑中去，可以在BIM模型中对建筑设计的方案和安装进行集成，对装配式建筑在实际制造与安装中可能出现的问题进行充分的考虑，这样就可以及时的采取有效措施，将这些问题及时解决，在成本和实际的制造过程中，大大减少成本的浪费和施工压力。
        4装配式建筑结构设计中BIM技术的具体应用分析
        4.1 BIM结构模型和结构分析模型的转换
        在装配式建筑结构设计中使用BIM技术能够对输入输出接口进行应用，本文主要以PEVIT软件模型进行分析。其具体应用方式如下所示：首先将Revit建筑模型导人到合适的计算机软件中，然后分析其有效性；完成有效分析之后就可以将结构分析模型导人到Revit软件中，就可以形成完整的结构模型。然而在BIM结构模型转换过程中会出现数据丢失等现象，从而影响结构模型的完整性，所以需要相关的工作人员进行合理更改，并且对相关问题进行深入分析，减小后续工作的影响。虽然使用BIM技术会存在一定的弊端，但是总体上通过使用BIM技术能够是的模型进行转换，从而提高结构设计效率。
        4.2埋件布置设计
        埋件布置设计方式较多，通过对不同的设计方式进行分析，预制好的埋件需要非常严格按照拆分细则进行布置，因为预制件埋件较多，布置方式较为复杂。所以在该过程中为了提高预埋件的布置效率和质量，会对自带预制埋件的内嵌组进行选择。然而在实际的设计过程中，在选择吊钩形状时要符合科学性，所以会根据实际要求，提前布置好预制件，另外，还要能够保证板、墙体等结构能够得到一定调整，使得结构之间能够得到科学的布置。通过使用BIM技术，埋件布置设计的效率会得以提高，且其安装质量也会得到保障。因为可以通过BIM技术，设计出合理的关联参数，可以将墙板结构的各方面信息显示出来，比如其结构大小、形状等；在设计梁结构中的吊钩时，可以使用BIM技术将其进行平移或者是调用方式将问题进行有效处理，从而得到最好的吊钩和参数信息，有助于梁的设计。
        4.3钢筋设计
        在装配式建筑结构中，钢筋起到主要承重作用，对其进行合理的设计至关重要。于是在设计过程中，要与构造原则和实际拆分相符合，有助于钢筋设计时位置准确且能够得到一定的调整。在使用BIM技术时，能够获取更多的相关信息，并且利用二次开发程序，使得钢筋在布置设计过程中更加的准确和完善。并且使用BIM技术能够创建出更加合理的钢筋布置方式，有助于提高装配式建筑的质量。最后钢筋数据繁多，信息保存不得当，出现误差或者损失将会使得钢筋设计不符合标准，通过使用BIM技术能够对众多的钢筋数据起到保护的作用，从而降低风险，使得数据传递更加的安全平稳。
        结束语
        总之，作为一种新技术，BIM技术在预制高层住宅设计中的应用是十分必要的。在预制装配式高层住宅设计中应用BIM技术，构建了虚拟建筑，有效解决了传统建筑设计中的缺陷，不但可以节约资源，也能对生态环境进行保护。所以，BIM技术在预制装配高层住宅设计中的应用效果十分良好，可以进行推广，不但有助于更好的进行设计，同时也利于施工管理。所以，相关人员还需要进一步强化对BIM技术的研究，使其能够与时俱进的和建筑施工技术相结合，切实实现建筑的高质量、高效率的建设。
        参考文献
        [1]张丁.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实施[J].门窗，2019（14）：143.
        [2]严伟伟.探讨BIM技术在装配式建筑设计中的应用实施[J].地产，2019（14）：40+42.
        [3]王功霞.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].建材与装饰，2019（16）：118-119.