基于BIM技术的装配式结构设计方法探究

吴雁江

摘 要 随着计算机技术的快速发展，BIM技术在建筑领域中的应用也越来越广泛，尤其是在装配式建筑中的应用。BIM技术通过模拟技术可以有效提高结构设计的效率，同时其强大的信息交互和管理功能，可以实现多专业的协同合作，降低设计中的误差。本文对BIM技术在装配式结构设计中的应用进行了分析研究。

关键词 BIM技术;装配式结构设计;应用研究

1装配式建筑简介

装配式结构是指将建筑构件预先通过科学合理的方式进行装配，在近年来非常流行。

装配式建筑主要分为砌块建筑和板材建筑，其中砌块建筑一般广泛应用于3～5层建筑中，可以有效地节省空间和劳动力，其主要是通过水泥砂浆等来黏合，减少施工中的工作量。板材建筑是通过楼板和墙板等板材进行装配，其重量轻，效率高，使用面积大，板材建筑的优化可以提高装配化的程度[1]。

2BIM技术在装配式結构设计中的优点

BIM技术的基础是三维数字技术，利用其三维数字技术的优势在装配式结构设计中监理数字化建筑模型，对建筑工程的整个建设过程进行模拟，其可视化功能强大，可以多部门、多专业协同工作。

首先BIM技术在装配式结构设计中的应用提高了其设计的精准性，BIM技术具有可视化的特点，在装配式结构设计中可以进行模拟构造，提高了装配式结构设计的可靠性和精准性，同时减轻了设计人员的工作量。

其次在装配式建筑工程中，设计图纸是非常重要的施工依据，是建设施工的规范和标准。一旦设计图纸出现问题，需要施工方、甲方以及设计方等各方进行沟通解决。而BIM技术在解决设计图纸中的问题提供了重要依据，可以有效解决设计图纸中的问题。

最后BIM技术除了具有模拟功能外，还可以模拟装配式结构建筑，以及一些对于设计人员来说很难完成的结构视图。例如装配式结构建筑中的热传导模拟机节能模拟等等。所以，BIM技术的应用可以有效提高装配式建筑的设计合理性和科学性[2]。

3BIM技术在装配式结构建筑中的应用

3.1 BIM技术在建筑设计过程中的应用

首先是BIM模型的建立和图纸绘制，BIM模式以3D技术为基础，具有多重数据库，其各阶段特点不同，各单元具有自己的应用模型和相关标准。BIM模型中，任何参数的改变都会影响整体结构。因此，在建立BIM模型后，设计方在根据自身需求来进行相关图纸的设计。这种先构建模型再进行图纸设计的方法可以优化BIM技术，提升设计方和甲方以及施工方的沟通效率，及时修改完善图纸，为以后的施工工作打好基础。

其次是BIM技术在结构设计过程中提供了多样化的设计平台，可以让设计过程中各个专业的人员都参与进行，进行协同设计，确保建设设计的完整性。设计各专业可以通过相关的碰撞软件来进行检查工作，及时发现信息平台中的不对称问题，并进行查漏补缺，解决相关问题，优化设计方案，避免出现施工过程中不必要的返工。

3.2 BIM技术在运营维护阶段的运用

BIM技术中的模型建立可以在建筑出现问题时及时发现，确定原因，并给出解决方案。

在建筑的运营维护阶段，维护人员可以通过相关数据的构建来确保信息的可靠性，分析装配式结构中的能耗，采取科学合理的措施进行运营管理，从而优化装配式结构。

3.3 BIM技术在施工阶段的运用

首先是预制构件的管理，装配式建筑的预制构件种类复杂，需要严格管理使用。因此，在现场管理中，可以通过BIM技术和其他管理方式相结合的方法进行管理。预制构件只有通过相关检查，确认信息无误后才可以入库存放，进行设计。现场管理人员要严格管理，规范操作，对所有入场的预制构件进行仔细检查。

其次是施工过程中的模拟，在装配式建筑施工过程中可以通过BIM技术对施工过程进行模拟仿真，模拟过程中需要工程各方进行配合，对施工方案和施工流程进行优化完善，确保施工的有效性，避免出现重复劳动。同时过程模拟还可以加快装配进程，减少事故发生的概率。如果需要在施工过程中可以进行多次的仿真模拟。

第三是施工过程中的成本控制，施工成本直接关系着建筑企业的经济效益。BIM技术的应用可以使整个建设过程更加科学合理，避免施工过程中出现重复工作和不必要的返工，杜绝了绝大部分的原材料和时间的浪费，大大节省了施工成本，有效提升建筑公司的经济效益，对于建筑企业的可持续发展非常重要[3]。

4BIM技术在装配式结构设计中需要注意的点

首先要构建和完善预制构件库，装配式建筑中的构件型号和尺寸非常多，给加工制作带来了难度，同时对于构件的标准化和批量化生产也很不利。所以，在使用BIM技术进行装配式结构进行设计时，可以利用BIM技术的可视化和可以拆分的功能，在满足建筑结构形式、加工工艺以及适用性的基础上，选择通用性较强的构件，同时对构件进行分析整理，纳入到构件库中，并不断对构件库进行补充完善。

其次构件库建立完成后，设计人员在构件库中选择合适的构件来进行建筑结构的数据模拟，建立模型。而为了确保设计安全性，需要充分利用BIM技术的可视化特点，全面分析建立的模型，对其进行调整和优化，确保其安全性和可靠性，降低施工过程中返工的问题。另外，如果构件库中没有合适的构件，需要根据设计需求，重新定义和设计构件，并将新构件纳入构件库中，对其进行丰富完善，方便以后其他建筑结构设计的需求。

第三是建筑模型的应用，在构件装配之前，可以通过BIM技术模拟整个建设过程，对建设周期内的进度以及时间节点进行精准控制，使预制构件的加工、运输以及装配更加合理。另外，应用建筑模型可以及时发现装配式结构中存在的潜在问题，并制定相应的应急措施，以便后期的施工过程能够顺利进行。

5结束语

BIM技术在装配式结构设计中的应用，不但可以提高设计的精准性，为设计提供重要依据，还可以提高其科学性和合理性。另外其在施工阶段的使用，有助于施工过程更加合理，避免不必要的返工，可以有效地降低施工成本。因此，设计人员在进行装配式结构设计时要充分利用BIM技术。另外在BIM技术使用的过程中要注意，不断完善预制构件库，建立建筑模型，并对其进行合理应用。在确保建筑质量的基础上，合理安排施工进度，降低工程造价。

参考文献

[1] 吉尼.基于BIM技术的装配式结构设计方法[J].地产，2019（24）：24.

[2] 田少华，刘建国.基于BIM的装配式结构设计与建造关键技术研究[J].住宅与房地产，2019（19）：70.

[3] 杨涛.浅析BIM技术下的装配式结构应用发展[J].居舍，2019（35）：177.