基于BIM技術的裝配式結構技術設計要點

張忠超，郭馨元，黎 虹（通訊作者）

（黑龍江省哈爾濱市哈爾濱商業大學 黑龍江 哈爾濱 150000）

1 引言

BIM，全稱Building Information Modeling，譯為建筑信息模型，主要采用三維立體化建筑模型軟件系列平臺。它作為一種創新、高效的電子工具，是信息化技術在現代化的建筑行業中的直接應用。BIM技術可以生成精準生動的三維圖形和動畫，對預制構件有很大的協助能力，使具體實施者對工程有直觀認識。

將裝配式建筑設計與BIM三維制圖技術二者結合運用于實際工程，將設計、施工、校驗等流程做到工業一體化。而在預制裝配式混凝土結構設計中使用BIM技術，就可以有效解決設計、施工以及構件加工對接不足的問題，減少資源浪費。填補了市場中無法將兩個新技術結合運用的空缺，同時也為建筑市場提供了新的機遇

本文將從總則，基本規定，價值分析以及設計方法思路，應用優勢及注意事項，標準規范樣板和成果交付6方面進行基于BIM技術的裝配式結構技術設計要點。

2 總則

基于BIM技術的裝配式結構設計建筑的眾多優勢，使得大批的建筑都采取此種建筑方式，由此制定本技術要點。

本要點定義與規范BIM技術的裝配式結構技術應用，適用于各種新建，改建，擴建項目。對于其他領域的BIM技術設計或裝配式結構設計同樣具有參考價值。

采用BIM技術的裝配式結構技術建筑設計項目，除符合本要點提出的重點外，尚應符合法律法規等標準。

3 基本規定

應用BIM設計的工程項目，應確保不同專業的設計人員，如建筑專業，結構專業，機電設備專業，景觀規劃專業等人員充分掌握BIM技術；工作人員需熟練掌握裝配式結構的構建應用。設計方所搭建的BIM模型應能夠滿足其他項目參與方（主要包括設計單位，施工總承包單位，主要分包單位和材料供應單位，監理單位等）在規定的范圍內合理共享模型信息。

4 BIM技術在裝配式建筑中的應用價值分析以及設計方法思路

4.1 提高工作效率

目前為止的建筑行業中，專業人員大多是在2D的環境中進行裝配式建筑的設計，沒有實際的效果圖，無法精確保證在設計過程中中各個環節的密切配合。而運用BIM技術，構件制作方可以直接從建筑設計模型中提取需要的部分并且進行深化，再通過協同交給結構設計師完成結構的設計與校核，還可由構件廠直接生成造價分析。由于BIM系統中三維與二維的結合，計算完后的構件可以直接生成2D的施工圖交付車間生產。

在運用BIM三維制圖軟件時，各類專業技術人員均可通過在一個虛擬的建筑中進行設計更改，從而直接從模型中生成需要的圖紙，極大地提高了設計階段的工作效率。

4.2 節約建筑成本

在裝配式施工建筑中運用BIM技術可以一次性的解決建筑設計問題，減少施工損耗，達到綠色環保的目的。BIM技術可以有效地減少裝配式建筑過程中的能源和資源損耗，直接進行無紙化設計施工，能大幅度減少建筑以及人力資源的浪費，減少在設計施工過程中因為各部門銜接問題而造成的一些不必要的返工。

4.3 BIM參數化管理

相對CAD時代，BIM技術是使所有建筑構件通過智能方式被清晰表達，數據被集中管理，族庫的運用同樣也使建筑過程中形成便捷的參數化。而這些特性，為建筑設計的管理提供了有效的手段。在施工過程中，管理人員通過參數化，可以對重要信息清晰把握。

4.4 基于BIM技術的裝配式結構設計的方法思路

應用BIM技術在住宅產業化結構設計方法的思路是:按裝配式建筑標準化、模數化設計，建立形成具有較強技術集成的建筑產業化所需要的各構件(如預制外墻、預制梁、預制柱、預制樓梯、預制樓板等)的族庫，在進行項目結構設計過程中，直接從設計好的構件庫中選取所需用的標準構件到項目中，使一個個標準的構件通過安裝搭接裝配成三維可視模型，從而大大提高了設計者的工作效率。為最大地發揮裝配式建筑的設計特點，可研究、設計、開發模數化標準化裝配式平面戶型，最后形成裝配式建筑模型庫。

5 應用優勢以及注意事項

本要點編制為BIM技術的裝配式結構設計在建筑設計全過程中的應用，涵蓋不同設計階段BIM技術以及裝配式建筑應用的設計要點。

設計初期就可以結合建筑構思應用BIM技術進行選址，空間比對，結構選型，節能環保以及運營估算一系列的工作。對周邊環境以及與其他建筑的關系進行場地規劃，初步模擬周邊環境，根據結果及時調整方案。

設計時，利用參數化的BIM技術使設計師快速設計討論，決定最優方案，同時對結構進行細化分析，迅速確定裝配式結構的設計方案并參照準確數據定制，準確的將裝配式建筑應用于建筑內。

為了適應現階段的國家法律以及政策，目前仍需進行圖紙交付。利用BIM技術可以有效的協調各專業設計工作，減少部門之間的沖突，提高效率。

由于現階段軟件的局限，模型直接生成的二維圖紙不能完全滿足國家范圍需求，需要對BIM模型直接生成的二維視圖進行大量的細節修改和深化加工，并進行節點詳圖的繪制此類補充工作。施工圖設計階段需要通過對現有BIM信息模型的圖紙進行調整，將三維成果通過二維注釋等工作通過二維注釋等工作轉化為要求圖紙，應修改模型的樣板使線型，線寬，補充圖例和填充符號等滿足現行國家規范要求。

6 標準規范的樣板

項目樣板的問建立為后續模型的搭建提供便利，由于使用的族種類較多，項目樣板的內容要涵蓋設計項目需求的各方面，標準規范的樣板可以極大提高人員的工作效率，縮短工作時間。項目樣板中應注重設計如下內容：

6.1 項目單位

規定了項目中使用的統一單位，如公制：米；厘米；毫米；英制：英寸；英尺等。

6.2 項目信息及項目參數

項目信息和參數是針對項目本身的特定關凱信息進行組織和記錄的設置，其中包含了項目發布日期，項目狀態，客戶信息，項目地址，項目名稱，項目編號，項目負責人，審核校正等信息。應符合設計單位出圖管理規定中的相關標準。

6.3 標注樣式

可根據傳統二維圖紙表達要求進行設置。

7 成果交付

除線型線寬等基本要求外，還應著重注意以下四點：

7.1 專業設計模型

施工圖設計階段可提供各專業BIM施工圖設計模型。

7.2 分析模型及報告

對建筑個方案的模型體諒進行室內外模擬分析，生成分析報告指導建筑專業比選出最合理的方案。

7.3 可視化展示文件

提供可視化展示模型以及室內外效果圖。

7.4 圖紙

包括二維及三維圖紙，起到明確表達模型中各種信息的作用，與三維模型相關聯的二維圖紙是一個必須品。

8 結語

所以，在預制裝配式混凝土結構設計中使用BIM技術，能夠有效解決設計、施工以及構件加工之間所存在的對接不足的問題，減少資源的浪費。通過建立BIM的參數化構件族庫，可以優化模型設計，合理利用勞動資源，提高工程質量。技術要點的設計，將更加規范的推動BIM三維制圖技術與裝配式結構設計二者相結合并運用于實踐方面的大局勢。