现阶段装配式建筑结构设计中BIM技术的应用探究

胡 鹏

（淮南市建发规划设计研究院有限公司，安徽 淮南 232007）

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技术兴起是建筑领域的技术革命，随着该项技术的不断发展与完善，其对于建筑工程的作用与意义是显著的，主要表现为4个方面：第一，优化工程设计。BIM技术具有可视化的特点，经对建筑物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更加直观。在复杂建筑工程设计中，其作用尤为凸显。此外，可视化功能更利于工程设计之初的研究探讨，实现首端设计最优；更利于前推项目建造等相关管理环节，实现多方广泛参与互动；更利于对构件参数计算与信息上的把控，实现精准设计，进而为高效与高质量施工打下坚实的基础。第二，精确功能预判。BIM技术的模拟性特征其可通过4D、5D技术，对建筑主要环节功能进行模拟，如节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等，突出了建筑功能核心，从而能够预先明确今后施工与改进计划。可见，BIM技术的功能预判中蕴含着全方位管理理念，其透视性特点能够将建筑工程中的各环节进行集成整合，由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。第三，容错性较强。该项技术具有不断完善和优化的强大能力。完全可在原有设计数据的基础上，通过参数控制，进而改变、完善原有设计。在此基础上，工程设计与建设才敢改、能改、善改，从而实现最优的建筑工程效果。第四，一体化程度较高。不仅预先设计了建筑的条、线空间，规定了建筑所有实现的各种功能，且其设计贯穿于始终，包括工程项目的整个生命周期。通过三维模型数据库，容纳了从设计到建成使用的全周期全过程信息。

1.2 装配式建筑结构设计要点分析

装配式建筑结构设计要点包括技术策划、方案设计、初步设计、施工图设计、预制构件设计、构件加工图设计、构件构造节点设计等内容。首先，从设计的整体性上看，既要明确建筑类型、构件种类、构件标准、节点设计等多方面要素，又要格外注重砌块、板材、盒式、骨架板材等不同建筑类型在设计标准与技术标准等方面的差异。其次，在具体设计环节上，每一个设计环节均有各自较为完整的标准体系，如技术策划中会涉及成本管理、规模及项目定位等，方案设计中要平衡性能与组合要素，实现预制装配式建筑设计的系统化和标准化；再如，构件加工图设计中，不仅要加强与工厂等各方的交流，还需结合生产运输以及一般和特殊项目需求，充分考虑预制装配式建筑构件的临时设施安装问题、管线预埋问题等。构造节点设计不仅关系构件自身质量，同时是整体工程质量的保证。故在实践中反复考量并实现最优化设计，以满足建筑的装饰、耐久与物理性能。最后，从施工管理角度看，装配式建筑结构设计具有较强的流程管理特点，其基于装配式建筑标准规范的限定，推进集成化设计、工业化生产、装配化施工和一体化装修。强化技术策划首端预设与控制功能，并能在技术操作之余，很好地实现价值层面的意涵，如生产效率、节能环保、符合绿色建筑理念等。如今，社会对装配式建筑的需求日益增强，要求不断提高。随着社会的发展，相比以往对构件精确性、便于施工管理、利用建筑物后期维护等方面提出了更高的要求，传统的结构设计已经难以对此做出合理应对。通过比较可知，BIM技术与装配式建筑结构设计不仅在理念、功能、价值方面具有共通性，同时在技术操作实践层面亦具有较为完整的契合度。因此，BIM技术应用在装配式建筑结构设计中大有可为。其具体应用必然会在较大程度上促进装配式建筑设计不断完善。

2 BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用

2.1 注重流程，强化优势互补

基于装配式建筑结构设计流程要点和BIM技术的信息集成特点，首先界定应用范围，明确应用范围和应用程度。笔者认为，应从对建筑工程的整体管理入手，立足对整体工程的全面管理，重新打造设计流程，以最大化发挥BIM技术的优化工程设计、精确功能预判、多元信息交互等功能，确保二者在互促互进中实现优势互补。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，要实现各设计流程的一体化管理，从设计策划到施工建设完成，要在初始设计中给予通盘考虑，协调各环节不同专业技术特点，做好协同设计，确保各环节施工均在设计中有序开展；最后，要突出发挥信息交互、反馈及多方参与功能，确保设计内容为多方接受、构件设计符合标准、节点设计精准无误等。

2.2 明确导向，强化具体应用

在BIM技术应用中，要着眼于解决现在装配式建筑结构设计中存在的问题，以问题和发展为导向，增强短板意识，提高BIM技术应用的针对性。因我国装配式建筑技术起步较晚，现还面临一些发展中的问题。具体包括：1）关键环节质量控制问题。如钢筋、套筒、浆锚搭接孔预埋位置角度不精准，遗漏节点与节点堵塞问题，夹心保温板拉结件锚不牢固问题，等等。2）一刀切问题。如超出装配式建筑技术能力范围，所有类型建筑都搞装配式，徒增了费用和成本。3）自身特点与规律特点突显不明。如在装配式建筑设计施工中，僵化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、提高工程效率等方面的作用发挥也不明显。因此，BIM技术应用于装配式建筑设计中时，必须首先直面短板，解决其发展中的不足问题，进一步深化设计方案，严格关键环节质量技术控制，强化对成本、效率、绿色建筑理念在装配式建筑设计中的价值体现。

2.3 提升核心，强化引带作用

应明确二者手段与目的的关系，既要明确BIM技术的手段工具价值，不应在应用中对其过分依赖，甚至将BIM技术等同于工程设计本身。同时要警惕BIM技术在建筑施工应用中存在的问题，并立足装配式建筑设计本身发展，寻找解决问题的方法。具体而言，BIM技术有其自身的发展路径，其应用范围的广度与应用程度的深度，都不能从根本上解决装配式建筑设计自身存在的诸多问题。

3 结语

综上所述，关于装配式建筑，其通过集中生产可以最大限度降低资源浪费程度，提高机械化水平，不仅可以做到环保节能而且能够提高施工进度，更有助于我国建筑业的可持续发展与升级。因此，本文也将以BIM为着眼点，对其在装配式建筑施工技术中的相关应用进行简要分析通过本文对BIM技术的详细介绍，该技术能够实现对整个装配式建筑物施工的监督和管理，能够大大提高整个项目的施工质量，所以BIM技术的应用在未来建筑工程施工过程当中将更加广泛。