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基于BIM技术的装配式结构设计方法古丽

发表时间：2021/4/21 来源：《基层建设》2020年第33期作者：古丽

[导读] 摘要：现代社会中在装配式结构设计与建造中应用BIM技术具有非常重大的意义，其能够帮助施工队伍掌握施工图纸和施工方案，提高建筑结构的设计水平和建造质量，推动中国建筑行业的进一步发展，最终实现可持续发展的目标。

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        摘要：现代社会中在装配式结构设计与建造中应用BIM技术具有非常重大的意义，其能够帮助施工队伍掌握施工图纸和施工方案，提高建筑结构的设计水平和建造质量，推动中国建筑行业的进一步发展，最终实现可持续发展的目标。基于此，本文主要分析了基于BIM技术的装配式结构设计方法。
        关键词：BIM技术；装配式结构设计；应用
        引言
        在这装配式建筑进行设计过程中，应用BIM技术不仅有利于信息的共享，也为构建标准化设计打下了坚实的基础，促进建筑行业不断的发展。与此同时这类技术的优势在于，不断地将其应用在不同的构件类型处理上，提升装配式建筑结构设计的质量。建筑行业的不断发展，也为这类技术的应用提供更加广阔的发展空间。
        1装配式结构的概述
        装配式结构主要是指将预制的混凝土构件通过一定的连接方法进行装配的混凝土结构。装配式结构是工业化发展的体现，通过系统化设计、模块化拆分相应的建筑构件，并在工厂内进行预制生产，然后再在施工现场进行装配安装。其与传统的现浇结构相比，生产效率更高，且在一定程度上节省了人工资源，具有较大的环保节约的特点。但是其在实际使用的过程中也存在受到运输条件的限制、设计难度较大等的问题。目前装配式结构被氛围框架结构、剪力墙结构以及框架－剪力墙结构三种类型[1]。
        2BIM技术特点
        2.1可视化特点
        BIM技术的发展与进步，为我国建筑行业的更好发展带来了很多便利，并且在一定程度上激发了建筑行业的进步。特别是在装配式结构设计中，BIM技术能够将自身的可视化特点充分发挥，构建出相应的模拟构造，为工作人员提供更加精确的数据信息。这样不仅可以减少工作人员工作量，还可以使得建筑施工设计图纸的科学性与合理性得到保障，促进建筑工作质量得到提升，为后续施工工作的展开打下良好基础。
        2.2协调性特点
        BIM技术除了具备可视化特点，还具备较强的协调性特点。在建筑施工中，建筑设计图纸会对施工产生直接影响，一旦施工图纸出现问题，那么将会在很大程度上影响施工进度与施工质量。相关施工部门之间针对施工设计图纸要及时进行分析与研究，及时发现施工图纸中存在的问题，从而给出有效解决措施，防止因为施工设计图纸不合理对施工造成影响。在此期间，加强对BIM技术的应用，可以为施工图纸的完善性打下良好基础，是施工部门与客户之间有效协调的一个重点[2]。
        3基于BIM技术的装配式结构设计价值
        3.1提高工作效率
        在当前的建筑结构中，一些设计人员大多是进行平面装配式建筑设计，缺乏立体的设计效果图，也无法保证每一环节在设计和施工过程中相互配合。如果采用BIM技术，能够从建筑模型中提出需要的部分进行加强和优化，通过协同设计完成设计和审核工作，并最终完成造价设计和分析。通过BIM系统中三维和二维图像的结合，零部件可以生成平面图然后运送至生产车间进行生产。
        3.2节省建筑施工成本
        在装配式结构中应用BIM技术可以解决建筑工程施工中遇到的难题，如可以帮助节省一定资源和能源，保护环境。BIM技术还能够直接进行无纸化设计，减少人力和物力浪费，避免在建筑设计过程中因为操作不当而产生返工问题。
        3.3推动构件标准化设计
        BIM技术使用过程中的优势在于可以对信息进行共享，共享的范围也更加广泛，覆盖面积全面。在对结构参数进行整合时，可以通过将设计方案传输到系统平台的方式来完成，这样更加有利于在对族库进行构建时更加准确获取信息。在对数据进行处理时，设计人员可以通过信息比对的方式选择更加合适的参数信息，这样可以保证构件可以有更加标准的形状和尺寸参数。设计人员也可以不断地对设计参数进行调整，调整的技术一般情况下需要根据设计系统进行，使整个设计过程可以满足用户对于设计的需求[3]。

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        4BIM技术在装配式结构设计中的应用
        4.1构件参数化处理
        在对构件进行参数化处理时，一般将这类过程可以分为两个部分。首先是在处理之前先要对信息进行收集，一般可以在较为正式的系统中对常规构件的信息进行查找。例如在对b级六角螺栓进行构建信息查找时可以通过以下步骤完成。在对相应的信息进行统计之后，可以使用专业的软件对信息进行编制，从而建立参数族。在编辑工作进行之前，首先需要将RevIt软件打开，打开之后点击建立新的族，选择一个合适的模板，最后再对想要的族信息进行编辑。这一过程在实施时需要注意的是，对模板进行选择时，需要根据实际情况进行选择，即根据revIt的主要用途进行选择，使两者在应用过程中更加合理，在工程设计过程中，不一定要严格按照之前设定的模式进行模板选择和应用，可以根据工程的整体实际情况进行调整，保证模板的选择更加合适。
        4.2可视化的结构设计优化
        通过BIM技术建立各专业的3D可视化模型，将数据转换接口将模型导入到Navisworks软件中进行碰撞检测，可使各专业之间联系紧密。软件会自动统计碰撞的位置以及自动编码碰撞构件的ID，为设计修正提供依据。在3D可视化模型中通过ID查询可自动定位到碰撞的位置，所涉及的各专业设计师依据本专业的特点、专业规范并统筹考虑生产和施工等因素进行碰撞调试，高效完成设计优化[4]。
        4.3构件库的建立
        在装配式结构设计中应用BIM技术主要是让各类建筑信息实现资源共享，所以建立相应的装配式结构预制件库是应用BIM技术的基础。设计单位以及预制件单位应共有该预制件库，当设计人员开展设计工作时，能够随时在预制件厂内查询，避免设计的预制件工艺复杂，增大预制件制作的难度，并且创建预制件库还应该实现预制件库的相关功能，首先，设计装配式结构应该按照相应的结构体系进行。如果同一类型的预制件较多，则需要归并该预制件，同选择具有较强通用性的构件纳入预制件库中，所以应该按照不同的专业和类型分别建立预制件库。其次入库的预制件上都应该进行编码，让预制件更容易被区别，避免因为信息不足对预制件的实际使用造成影响。最后预制件入库时必须要根据统一的标准进行，在入库前还应该按照相关标准对其进行检查，保证其相关的信息能够准确可靠。只有通过保证入库的有效性，才能让预制件库将其作用最大化发挥出来。在管理构件库过程中，还应该定期进行更新和维护，让预制件相关信息的完善性和准确性得到保证[5]。
        4.4户型库的建立
        在装配式结构设计时，基于标准化的预制构件库，通过对各类编码入库的预制构件进行选择排列组合设计，形成标准化的装配式建筑户型。户型库的设计旨在以预制构件库为基础，减少设计过程中的预制构件设计，降低设计和人工成本。对户型库中的标准建筑户型进行排列组合，通过规划和管理可以在此基础上得到建筑模型库。从预制构件库再到装配式户型库，通过方案设计，模块化的组合，形成标准单个户型进而形成装配式户型库，这将有利于构件的标准化设计与生产，提高装配效率并减少成本[6]。
        结束语
        装配式结构是建筑行业中的重要组成部分。为最大程度上保证装配式结构设计的科学性与合理性，要加强对BIM技术的应用。只有这样才能满足人们对建筑的需求，提升建筑质量，同时促进我国建筑行业的可持续发展。
        参考文献：
        [1]李红军.基于BIM技术的装配式结构设计方法探析[J].工程技术研究,2017(3):56-58.
        [2]吴忠强.基于BIM技术的装配式结构设计方法研究[J].安徽建筑,2018(2):87-89.
        [3]李奇.基于BIM技术的装配式结构设计方法[J].智能建筑与智慧城市,2020(5):105-106.
        [4]徐承明,徐成贤.浅谈BIM技术在装配结构中的应用研究[J].建筑设计管理,2019,36(3):54-57.
        [5]张超.基于BIM的装配式结构设计与建造关键技术研究[D].南京:东南大学,2016.
        [6]闫朋,高程.基于BIM技术的预制装配式混凝土结构设计方法探析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(15):128-129.