王鑫
菏泽城建建筑设计研究院有限公司，山东 菏泽274000
摘要：目前，我国的装配式建筑产业正迎来春天，在国家政策的大力支持下，其产业、技术和应用都取得了长足的发展。在装配式建筑应用范围不断扩大的同时，也暴露出工程质量管理和建筑结构设计中的一些问题。BIM是在建筑工程实践中产生的一种BIM技术，能较有效地解决当前我们面临的许多问题。组装建筑行业得以发展的一个核心原因是通过预先的结构设计来满足建筑工程的空间配置和材料供应。
关键词：装配式建筑；结构设计；BIM技术应用
前言
我国积极倡导并大力支持装配式建筑产业的发展，装配式建筑产业在短短的几年时间内取得了良好的发展趋势，但也存在一些问题，需要进一步完善和提高。由于其具有数字化管理、集成化管理和全流程管理的优点，BIM建筑信息模型技术在建筑工程设计、施工和管理中得到越来越广泛的应用，并取得了显著效果。为了推动装配式建筑产业的发展，本文尝试从BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用出发，探讨BIM技术在装配式建筑结构设计中的作用与作用。
1 BIM技术主要功能与装配式建筑结构设计要点
1.1 BIM技术应用功能与原理
BIM技术的兴起是建筑领域的一场技术革命，随着该技术的不断发展和完善，其在建筑工程中的作用和意义也日益凸显，一般具有8大功能。本文结合传统的功能定位和分类，认为其功能主要有四个方面：
（1）工程设计的优化。以视觉特性为特征的BIM技术，通过建筑物理结构信息的数字化处理，形成条线与空间的立体多维呈现，有效地弥补了人类大脑想象的不足。它在复杂建筑工程设计中的作用尤为突出。另外，可视化功能更有利于在工程设计初期进行研究探讨，实现首端优化设计；更有利于前期推进项目建设等相关管理环节，实现多方广泛参与互动；更有利于对构件参数计算和信息进行控制，实现精确设计，从而为高效率、高质量的施工奠定坚实的基础。
（2）精确的功能预测。基于BIM的模拟性特点，BIM可以通过4D、5D技术，模拟建筑主要环节的功能，如节能、紧急疏散、阳光照射、热传导等，突出建筑功能的核心，这样就可以提前确定未来的施工和改善计划。同时对控制工程造价，改善初步设计等方面也起到了一定的作用。BIM技术的功能预判蕴涵了一种透视性、全面性的管理思想，其透视性特征可以将建筑工程的各个环节有机地结合起来，从传统模式下的概率衔接与应然应对，转向精确把握与预先管理。
（3）较强的容错能力。根据上述2点技术特点，BIM技术具有较高的容错性。其根源在于该技术自身的过程设计和设计的流程性。也就是在多种因素的作用下，具有强大的不断完善和优化的能力。由于施工原因、新设计要求和新功能要求等主客观因素的变化，完全可以在原有设计资料的基础上，通过参数控制，对原有设计进行修改、完善，从而有效地评价相关的“链式反应”（功能预判特性）。只有这样，工程设计和施工才有胆量去改变、去改变、去改进，才能达到最佳的工程施工效果。
（4）更大程度的整合。建筑不仅仅是对条线空间的预先设计，它规定了建筑所实现的各种功能，而且它的设计贯穿于整个工程项目的生命周期。利用三维模型数据库，存储设计、建造、使用乃至使用周期结束等各个阶段的信息。
从上面的分析中可以看出，BIM技术在一定程度上可以被称为建筑工程的基因。
1.2装配式建筑结构设计要点分析
组合式建筑结构设计的主要内容包括：技术策划、方案设计、初步设计、施工图设计、预制件设计、构件加工图设计和构件节点设计。首先，从设计的整体性来看，既要明确建筑类型、构件种类、构件标准、节点设计等诸多因素，又要特别注意砌块、板、盒、架等不同建筑类型在设计标准和技术标准等方面的差异。
其次，在具体设计环节上，每个环节都有比较完整的标准体系，如技术规划将涉及到成本管理、规模和项目定位等方面，方案设计应兼顾性能和组合因素，实现预制装配式建筑设计的系统化和标准化；再次，构件加工图设计不仅要加强与工厂等各方的沟通，还要结合生产运输及一般和特殊项目的需要，充分考虑预制装配式建筑构件的临时设施安装问题、管道预埋问题等；结构节点设计既关系到构件本身的质量，又是整个工程质量的保证。
因此在实践中反复考虑并实现了最优设计，以满足建筑的装饰性、耐久性和物理性。从施工管理的角度来看，装配式建筑结构设计具有很强的流程管理特性，它是以装配式建筑的标准规范为依据，以整体设计、工业化生产、装配施工和整体装修为主要内容的。加强技术策划的首端预设和控制功能，并能在技术运作的同时，很好地实现生产效率、节能环保、符合绿色建筑理念等价值层面的意涵。
当今社会对装配式建筑的需求越来越大，要求越来越高。与以往相比，随着社会的发展，对构件精度、施工管理方便性、后期维护利用等方面的要求越来越高，传统的结构设计已难以对此作出合理的回应。对比分析表明，BIM技术与装配式建筑结构设计在理念、功能、价值等方面具有共通之处，在技术操作实践层面上也有较完整的契合度。所以BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用，不仅是可行的，而且是有价值的。它的具体应用必将在很大程度上推动装配式建筑设计的不断完善。
2 BIM技术在装配式建筑结构设计中的具体应用
2.1注重流程再造，强化优势互补
根据BIM技术在装配式建筑结构设计过程中的关键环节和信息集成的特点，首先确定其应用范围，确定其应用程度。作者认为，应从建筑工程的整体管理入手，立足于整体工程的整体管理，重新构建设计流程，以最大限度地发挥BIM技术在优化工程设计、精确功能预测、多元信息交互等方面的作用，确保两者在互促互进中优势互补。首先，要引入数字化设计理念，实现各设计环节的智能化；其次，要实现各设计过程的一体化管理，从设计策划到施工、竣工等各个环节，都要给予通盘考虑，使各环节各专业的技术特点相互配合，共同做好设计工作；最后，要突出发挥信息交互、反馈和多方参与的作用，保证各环节的设计内容得到多方接受，构件设计符合标准，节点设计精确无误。
2.2明确问题导向，强化具体应用
将BIM应用到装配式建筑结构设计中，应着重解决目前存在的问题，以问题和发展为导向，强化短板意识，提高针对性。由于装配式建筑技术在我国起步较晚，在发展过程中还存在一些问题。特别是：
（1）重点环节的质量控制问题。例如钢筋、套管、浆锚套接孔预埋角不准确，节点缺失或堵塞，夹心保温板拉结不牢固等问题。
（2）通用问题。如果超过了装配式建筑的技术能力，无论哪种建筑都要搞装配式，就增加了成本和费用。
（3）自身特征和规律性特征突出不清。比如在装配式建筑设计施工中，死板地照搬规范作业图或节点图，没有形成科学的设计规范体系，同时，在降低成本和提高工程效益方面的作用也不明显。所以，BIM技术在装配式建筑设计中的应用，首先要正视短板，解决好自身发展中的不足，进一步深化设计方案，严格关键环节的质量技术控制，强化成本、效率、绿色建筑理念在装配式建筑设计中的价值体现。
结语
总之，在装配式建筑设计中应用BIM技术，对整个装配式建筑行业具有提质增效的作用，能更好地推动行业高质量发展。两者的结合不应局限于单个的技术或流程环节，而是要从更高的层面来思考BIM技术在整个装配式建筑设计过程中的作用和价值，只有这样，BIM技术才能科学、合理、客观地应用，从而发挥更大的技术价值。
参考文献
[1]颜转娣.装配式建筑结构施工中BIM技术的应用[J].散装水泥，2019（06）：46-49.
[2]王云富.BIM技术在装配式建筑设计中的应用研究[J].住宅与房地产，2019（30）：64.
[3]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.