基于BIM技术的预制装配式混凝土结构设计方法探讨

钱兴伟

安徽建筑大学设计研究总院有限公司 安徽 合肥 230000

引言

随着我国工业化体系的不断完善，以及现代化科学技术、计算机技术的不断进步与完善，建筑行业已经取得了前所未有的发展成就。这也在很大的层面上推动了，我国建筑行业与科学技术的有效融合。其中，被应用最广泛的还是以BIM技术为基础的现代化建筑工程设计理念。在BIM技术的帮助下，我国装配式混凝土结构设计的整体施工效率，能够得到更进一步的提高。在此过程中，预制混凝土结构的设计往往采用计算机技术以及现代化的大型应用设备，这也极为有效地提升了工程施工效率，节省了施工的时间。

1 BIM技术的简要概述

在现如今的建筑工程施工领域当中，BIM技术已经成为普遍存在的一种，能够非常有效的解决混凝土预制构件的处理和施工等的问题。BIM技术主要运用在预制装配式混凝土结构的设计当中，甚至能够非常全面的改善其施工过程当中存在的零件加工等的问题，更加能够有效地节省工程施工当中对于资金的成本投入。BIM技术的合理应用，能够更加全面的改善其模型设计阶段的问题，为我国建筑工程更进一步的发展奠定基础[1]。

BIM技术主要是在混凝土结构设计当中的运用，相关的工作技术人员也能够在该技术的帮助下，更加全面的了解工程建筑施工现场的基本需求，更进一步的发挥出混凝土在建筑工程施工预算当中的作用和价值，尤其是能够非常全面的提高建筑工程整体的施工质量和工人的施工效率。而且，BIM技术的有效运用，也非常有利于保护复杂建筑、老旧建筑的整体质量。

在时代的进步与发展过程当中，BIM技术的出现与发展也非常广泛的推动了我国建筑行业可持续的健康发挥在那。BIM技术的运用，在本质上就是工程设计管理、技术进度控制、技术信息收集的全过程。

2 BIM技术在预制装配式混凝土结构设计中的优势

2.1 可控工期

BIM技术在混凝土结构装配式设计构件当中的有效运用，在很大的层面上推动了我国建筑行业更进一步的发展。尤其是在建筑设计的预制结构设计当中，工作人员应该积极地将施工构件的基本数量作为工程施工的基本标准，并能够在BIM技术的运用下，更进一步的提高建筑工程和施工单位、设计单位三者之间的相互协调与合作。在良好的运行机制帮助下，工人在施工现场的工作也就能够得到非常有效的提升，更能够改善过去传统工程建筑施工当中的不利因素，最大限度上的实现对于建筑工程设计理念的合理分配。也能够在三维虚拟仿真技术的帮助下，更进一步的实现对BIM技术的全面运用，BIM技术在预制装配式混凝土结构的设计过程当中，能够更加及时的吸引更多的人力、物力等。

BIM技术的运用，能够更加精准的分析出建筑工程当中的每一个施工步骤和基本内容，合理地将劳动力和建筑资源进行分配，减少了建筑工程施工现场出现问题的可能性[2]。

2.2 设计施工一体化

BIM技术与预制装配是混凝土结构设计的有机融合，能够非常有效地提高建筑工程混凝土结构预制件的精准度以及覆盖面积，尤其是在实际的施工现场还能够将施工图纸当中的弊端进行合理的改善。运用BIM技术的建筑行业的整体施工过程当中，能够更加全面的提升对施工现场的基本质量要求，并对各种施工当中存在的安全隐患进行模拟。除此之外，BIUM技术在设计的阶段就能够获取到更多的施工结果信息，为工程师的工作带来极大的便利，尤其是能够为工程整体的施工提供有战略性的意见，最大限度上的实现施工一体化。

2.3 实施和发展3D技术

混凝土与BIM技术的结合，可以在一定的层面上提高建筑工程施工的整体质量，优化现场工作的内容，更加全面地促进三维立体技术形式的优化。在预制建筑结构的施工过程当中，其内部的质量问题一直都是非常严重的，也是更多人所关注的重点。这主要是因为我国在这一领域的发展起步较晚，很多的技术与经验还不成熟，所以我们应该积极的推动和促进三维立体技术的运用。

3 基于BIM技术的预制装配式混凝土结构设计方法策略

3.1 选择合适的设计软件

就现阶段我国建筑工程的发展状况来看，很多相关的设计部门好而公司都开始寻找更加现代化、应用多样化的设计软件，这也是为了能够更加有效地将BIM技术应用到混凝土的建筑工程当中。由于每一个建筑工程的内容和要求都有着一定的差别，这也就使得工程设计的软件有一定的差异性。为能够更进一步的改善现状，我们应该全面的推动结构工程的设计理念，有效的保证软件的设计理念与建筑工程的基本需求相一致。简单来说，BIM技术模型的有效使用，更进一步地推动了我国建筑工程的发展，相关的工程设计人员也可以积极的采用现代化的设计软件，保证工程建筑与施工过程当中各个环节的有效连接。

除此之外，混凝土的装配式结构与BIM技术相融合的过程中，还需要积极的采用全方位的检测与监督设备，这样也是为了能够更加有效推动建筑行业朝着绿色、健康、可持续发展的理念前进。在运用Autodesk软件过程当中，可以形成更加科学的自动化建模图形，保证每一个环节在连接的过程当中不会出现任何问题。对于不同类型的预制装配结构，相关的工作人员可以选择出与之相对应的设计模型、结构，也可以在PC软件的帮助下适当的提高整个工程施工设计的基本指标，更加全面的推动施工图纸的制定与完成[3]。

3.2 明确设计程序

预制装配式的混凝土结构设计程序一般都是比较复杂的，相关的工作人员为了能够更加有效的提高建筑工程设计质量和效率的提升，在合理的范围内将其划分为3个基本的步骤。第一，是方案的设计阶段。在对方案进行设计的过程当中，相关的工作人员应该积极的根据房屋的户型、标准层的设计、构件拆分原则的确定、预制混凝土结构构件的确定、整体的布置与设计方案等进行详细的区分与了解。在更加精准、完善的施工设计流程当中，我们能够更加科学、合理的规范混凝土预制结构件的基本设计方案。第二，对工程进行初步的设计。在初级的设计阶段当中，我们需要积极的对预制混凝土结构件的尺寸大小、所属品类等新型全方位的监督与管理，保证在最终的应用过程中不会出现因为预制结构件运用的不合理，而导致工程设计的整体质量发生问题。这样的施工设计理念也是需要相关的工作人员根据施工现场的实际情况，进行初步的设计与规划。第三，对施工图纸的设计阶段。为了能够更加全面的保证施工图纸建设质量的有效提升，建筑工程的领导人员应该不定期的，对施工现场进行全面的监督与检查，更加全面的避免，建筑工程施工范围内出现没有必要的质量问题。尤其是要对预制混凝土结构构件的深入研究与设计，尤其是对其内部设计信息的延伸与扩展，这样也能够更进一步的为建筑工程实际施工现场提供更加科学、合理的施工设计依据。

3.3 完善基础构件库

BIM技术在预制装配式混凝土结构设计理念当中的应用，能够非常有效的改善传统建筑工程施工当中的不利因素，更能够从本质上提升建筑工程施工的整体质量和工人的施工效率。尤其是在预制装配混凝土结构设计的过程中，将会经常运用到很多种不同类型的混凝土结构构件。积极的构建和完善混凝土预制件结构库内部的各种材料，能够从源头上改善建筑工程在施工过程中缺少预制构件的问题，对于BIM技术的广泛应用也起到了一定的帮助性作用。与此同时，混凝土装配式结构预制件的提升与完善，也在很大的层面上了降低了建筑工人的施工难度，尤其是对于预制混凝土结构构件的加工工作来说，也减少了一定的难度与困难。而且，如果相关的领导人员，想要提升工程施工的整体质量，就应该保证构件工厂化、标准化生产，并能够采取相对应的治理措施，为建筑行业的蓬勃发展奠定一定的基础条件[4]。

在BIM技术的帮助与带领下，有效的运用BIM技术，并能够将其内部的可视化功能、易拆分功能等，运用到有效构件和完善构件库当中，这样的应用策略也能够非常全面的带动混凝土结构构件加工与生产的效率。除此之外，在实际的建筑工程施工当中，相关的技术工作人员应该更加积极地将内部装配式结构进行合理的划分，还需要把一些通用性能较强的预制构件放在显眼的位置，保证全部的预制构件能够在构件库内部，进行统一的管理与应用。而且不断更新构件库内部的原材料，也能够完善构件库内部的整体质量以及资源。

3.4 优化结构模型

当建筑工程内部已经能够拥有一个比较完善的混凝土结构构件库以后，施工现场的工作人员就需要对其，预制装配式的混凝土结构进行合理的设计。在具体的结构设计过程当中，我们应该充分利用构架库内部的原材料资源，并根据具体的实际情况进行性价比较高的预制混凝土结构件选择，也可以更加科学地按照数字化模拟预制装配式的混凝土结构设计方案。假如混凝土装配式预构件库内部没有相对应的构件，相关的工作技术人员就需要根据实际的设计需求进行构件的制作，并将其及时的补充到构件库内部当中，为以后建筑工程施工的便利奠定基础的信息条件。

如果想要更进一步的保障建筑工程施工设计方案的安全性，还需要在使用BIM技术的过程当中，对其内部的预制件混凝土结构进行有效的设计，并且全面的分析其内部的结构模型，这主要就是运用BIM技术可视化的基本特点。其中最主要的就是，在对结构模型进行分析与研究的过程当中，如果出现二者不匹配的问题。工作人员就需要对其进行重新的选择与设计，一直到能够完成工程设计的基本要求为止。优化建筑工程内部的设计模型，能够在更加全面的角度上降低工程施工的风险，减少出现一些工程施工的质量问题[5]。

3.5 充分应用结构模型

在BIM技术的广泛应用过程中，工程施工的技术人员应该更加注重对结构模型的有效应用。不管是预制混凝土结构预制件加工、运输、拼装还是其他的环节，我们都能够非常巧妙地运用BIM科学的施工技术，更加科学、合理的规划施工方案。尤其是在应用结构模型的过程当中，对于BIM技术的应用是非常重要的。只有更加充分地利用BIM技术建立起的结构模型，才能够进一步模拟出装配式混凝土结构工程的构件拼装过程，这样也能够更有效的把握工程施工质量。而且，在结构模型的引导与帮助下，我们能够更加全面的规避建筑工程当中的风险和问题，为建筑工程当中混凝土预制装配式结构的设计，提供更加基础的信息技术支撑。不仅如此，还能够在结构模型的引导与帮助下，对工程施工现场各种原材料、废料等进行合理的规划，为工程的施工质量和效率提供更加全面的保障。

4 结束语

综上所述，预制装配式混凝土结构是我国建筑行业未来发展的方向，更是建筑工程施工发展的必然趋势。在现代化科学技术水平的帮助之下，BIM技术已经逐渐成为建筑行业当中必不可少的存在，能够从本质上提升混凝土装配式结构设计的综合能力以及水平。而且BIM技术在预制装配式混凝土结构设计当中应用，也能够为我国综合国力，以及经济水平的提升带来重要的帮助作用。本文也就是积极的从选择合适的设计软件、明确设计程序、完善基础构件库、优化结构模型、充分应用结构模型几个层面进行了研究与分析。