論BIM技術下的預制裝配式混凝土結構設計方法

湯 清 平

(珠海華發建筑設計咨詢有限公司，廣東 珠海 519000)

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論BIM技術下的預制裝配式混凝土結構設計方法

湯 清 平

(珠海華發建筑設計咨詢有限公司，廣東 珠海 519000)

介紹了BIM技術的發展現狀，分析了住宅產業化與預制裝配式建筑的特點，并探討了基于BIM技術的住宅產業化預制裝配式結構設計的方法，有助于進一步推動建筑行業的快速發展。

BIM技術，住宅產業化，預制裝配式建筑，結構設計

0 引言

BIM技術是在預制裝配式混凝土結構設計內應用，能夠有效解決構件加工與建筑施工等方面所存在的問題，有效降低建筑行業在發展過程中資源浪費數量。BIM在參數化構建之后，不斷對模型設計優化，充分發揮出勞動資源價值，全面提高建筑工程施工質量。

1 BIM技術

1.1 BIM概述

BIM是以三維數字技術作為基礎條件，中文稱之為建筑信息模型。在BIM內，將建筑工程內所涉及到的全部數據信息都包含在內，進而所構建的工程數據模型能夠有效對建筑工程項目內有關數據信息進行闡述。在構建三維數字BIM模型之后，能夠有效對建筑行業專業數據信息進行儲存，同時也是BIM技術應用的前提條件。BIM主要是通過構建三維數字模型，對建筑項目整個施工周期進行統計分析，也就是完成建筑項目進行可視化及模擬化建設。BIM核心內容就是信息。

1.2 BIM技術概述

BIM技術在開放過程中所應用的三維軟件，主要是由美國軟件公司研發的，軟件名稱為autodesk revit。autodesk revit是現階段BIM平臺構建上兼容性最好的軟件。autodesk revit軟件在實際應用過程中，最顯著優勢為：按照BIM軟件在實際應用過程中所產生的參數化設計信息，將其有關信息儲存到三維模型數據庫內，這樣設計人員在設計過程中，能夠自動形成立面圖、剖面圖、平面圖等圖像。這些圖像內所應用的數據信息全部相同，其中一個環節在進行修改之后，有關圖像及數據庫內數據都會自動進行修改。管理人員與技術人員在應用autodesk revit軟件之后，協作更加便捷，重復性工作數量也能夠有效減少。autodesk revit同時還具有一款structure軟件，主要作用是對結構工程師進行結構設計，有效提高建筑結構設計精確性[1]。

2 住宅產業化與預制裝配式建筑

2.1 住宅產業化

住宅產業化建設是我國社會經濟發展過程中所產生的信息行業，同時得到了我國政府部門大力推廣。住宅產業化是以工廠生產方式，完成房屋住宅設計建造，將房屋住宅看做工程所生產出來的產品，按照相同結構及空間體系，在先進施工工藝的輔助之下，完成專業類別的劃分，房屋住宅構件也就能夠在工廠內集中生產，房屋施工主要進行安裝，滿足人們住宅需求。

2.2 預制裝配式建筑

預制裝配式建筑主要表示，建筑構件在生產完畢之后，利用專業運輸工具運輸到建筑施工場所內，最后在建筑施工現場內完成安裝。產業化預制裝配式建筑就好像制造企業一樣，應用相同方式完成房屋施工建設，同時這種建筑物施工建設方式也是建筑行業發展主要方向。預制裝配式建筑在實際施工建設過程中，具有節能、環保及產業化特征，對建筑行業穩定長久發展具有重要意義。

住宅想要進行產業化生產，關鍵環節就是構建裝配式戶型與產品，推動預制裝配式規范標準化建設，推動構件標準化建設，最大程度降低設計過程中出現錯誤可能性，提高設計圖紙設計質量及效率，特別是在預制構件生產及加工上，工作效率能夠顯著提升，全面推動住宅產業化建設。

筆者在對預制裝配式分析研究之后認為，住宅產業化發展過程中，有關人員應該有效提高對預制裝配式混凝土構件規范化及標準化建設，推動住宅產業化建設進程[2]。

3 BIM與住宅產業化預制裝配式結構

3.1 相同點與結合點

BIM與住宅產業化預制裝配式之間有著十分緊密的關聯，同時也存在一定相同點。住宅產業化預制裝配式主要分為三個階段施工建設，分別為構件設計、構件制作與構件安裝。在構件設計過程中，主要是對四個方面進行設計，分別為方案設計、初步設計、施工圖紙設計以及深化設計。筆者在分析研究之后認為，深化設計主要針對的為預制裝配式構件規范化制作，同時也是住宅產業化建設主要內容。在對基礎預制裝配式構件深入研究之后，能夠有效推動構件規范化建設，提高設計制造工作質量與效率。在現階段商業軟件輔助之下，BIM技術標準化建設具有重要意義，同時還能夠幫助三維標準預制裝配式構件數據庫完善[3]。

3.2 構建預制裝配式戶型庫和預制裝配式構件產品庫

住宅產業化預制裝配式在穩定快速發展建設過程中，最為關鍵的內容就是構建預制裝配式戶型庫與預制裝配式產品庫。裝配式戶型主要由兩個部分構成，分別為標準化戶型與產品庫。這樣就能夠發現，住宅產業化發展過程中，應該將重點放在預制裝配式產品庫構建上，進而推動預制裝配式戶型庫標準化建設，住宅產業化設計質量及效率能夠得到顯著提升，設計正確率也能夠提升，對于預制裝配式構件規范化及標準化建設具有重要意義[4]。

4 基于BIM技術的住宅產業化預制裝配式結構設計的方法

本文在對住宅產業化預制裝配式結構設計方法分析研究中，基于BIM技術的autodesk revit作為案例進行研究。

本文在應用BIM技術對住宅產業化預制裝配化結構設計方法思路上，主要是按照住宅產品規范化及標準化設計原則，構建技術集成平臺的住宅產業化預制裝配式構件結構，進而有效保證住宅產業化內所需要的全部構件，形成標準化數據庫。在對項目結構設計上，能夠直接在構件數據庫內選取所需要應用的構件，利用不同標準構件，能夠有效形成三維可視模型，設計人員設計質量在顯著提高的同時，設計效率也能夠顯著增加。為了能夠充分發揮出預制裝配式住宅在設計上的特征，需要有效對預制裝配式住宅戶型深入研究與設計，構建標準化模型，形成完善的裝配式模型數據庫。

現階段，筆者在對autodesk revit structure軟件分析研究后發現，revit內最為主要的概念為族，設計人員可以按照族實際需求，對不同類別尺寸及形狀的參數變量進行確定[5]。

族主要分為三種，分別為可載入族、系統族與內建族。可載入族也被稱之為構件族，內部主要包含建筑門、窗等構件。構件族文件屬于單獨性文件，能夠在項目內反復應用。計算機在應用REX進行拓展之后，根據本文設計思路，制作針對性族樣本文件，構建標準化、規范化預制裝配式構件，這樣也就能夠形成預制裝配式構件數據庫，將數據庫內數據文件儲存到計算機內。預制裝配式構件數據庫不僅能夠為圖紙設計提供標準化構件，同時也能夠為住宅產業化生產提供標準圖紙，任何項目在施工建設內可以應用針對性設計載體，住宅產業化預制裝配式結構設計質量及效率都能夠顯著提升。

在對revit預定義內，不僅僅從外部環境進行加載操作，只能夠在項目內部進行修改。住宅產業化預制裝配式所需要的構件不能夠直接構建文件形成數據庫，在應用一個標準文件之后，項目可以按照標準化與規范化構件進行儲存，形成構件數據庫[6]。

5 結語

現階段，在BIM技術幫助之下，預制裝配式混凝土結構設計方法在不斷地完善，建筑行業為了能夠有效地減少建筑資源，促進施工技術的創新，提高建筑施工質量，已經成為建筑行業發展的主要方向。BIM技術已經成為住宅產業化建設主要途徑，同時還能夠有效推動預制裝配式混凝土結構建設，特別是在住宅產業化建設上，能有效提高建筑行業的經濟效益及社會效益。

[1] 楊士玨,李金園,洪人杰.BIM技術在老年公寓預制裝配式混凝土結構施工中的應用研究[J].施工技術,2014(S2):587-589.

[2] 王軍強.新型裝配整體式混凝土結構施工技術[J].四川建筑科學研究,2015(1):31-34.

[3] 樊裕偉,馮 超.BIM技術在預制裝配式混凝土框架結構中的應用[J].建筑,2016(2):66-68.

[4] 閆 浩,鄧思華,李晨光,等.BIM技術在裝配式混凝土框架結構中的研究與應用[J].建材技術與應用,2016(4):33-34.

[5] 萬 鵬.BIM技術在公交立體車庫中的應用與發展前景[J].交通與港航,2016(3):55-57，76.

[6] 田 東,李新偉,馬 濤.基于BIM的裝配式混凝土建筑構件系統設計分析與研究[J].建筑結構,2016(17):58-62.

Discussion on prefabricated assembly-style concrete structure design methods with BIM technology

Tang Qingping

(ZhuhaiHuafaBuildingDesignConsultingCo.,Ltd,Zhuhai519000,China)

The thesis introduces development status of BIM technology, analyzes features of residential industrialization and prefabricated assembly-style building, and explores residential industrialized prefabricated assembly-style structure design methods on the basis of BIM technology, which will be good for further promoting fast development of building industry.

BIM technology, residential industrialization, prefabricated assembly-style building, structural design

1009-6825(2017)06-0060-02

2016-12-10

湯清平(1984- )，男，碩士，工程師

TU375

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