對基于BIM技術的預制裝配式混凝土結構設計方法的幾點探討

陳青

摘要：科技進步的前提下，我國建筑行業隨之開始一系列的變化，走入信息化發展趨勢，越來越多的運用大型器械和計算機技術等，提升建筑物的質量，滿足社會多樣化需求。BIM技術是目前建筑企業較為青睞的一項先進技術，以計算機軟件為基礎，建立起相應數據模型來完成預制裝配式混凝土結構設計，跟上時代進步潮流，也符合并滿足預制混凝土結構的標準，保證工作的質量。實際操作中，建筑企業對BIM技術進行深入探究，結合自身實際情況不斷優化工作模式，取得較具突破性的發展，同時也彰顯出諸的問題，需要及時找到相應的解決辦法，促進建筑行業在市場競爭中穩步前行。

關鍵詞：BIM技術;預制裝配式;混凝土結構;設計方法;探討

近幾年，我國建筑行業呈現出飛速發展趨勢，使企業建筑成本逐漸減少、縮短工期、優化施工流程等，提升經濟效益同時也保證建筑物的質量。這得益于科技進步，尤其是BIM技術和計算機軟件的應用，彌補了我國結構技術體系不完善和行業標準未形成的缺陷，提升建筑工作效率和質量，滿足社會多樣化需求。建筑企業將BIM技術應用于預制裝配式混凝土結構設計中，節約了大量時間和人力成本，合理分配和利用資源，將經濟效益最大化，保證企業逐步增強自身實力，提升建筑水平。建筑企業為了能更好的應用BIM技術，對其進行深入分析，以促進預制裝配式結構的發展，優化混凝土結構設計方法，保證施工的質量，走上信息化轉型，使建筑水平達到一個新高度。

一、BIM技術和預制裝配式混凝土結構概述

（一）BIM技術概述

BIM技術是在三維數字技術的基礎上，借助計算機對建筑物整體結構以立體模型方式展現出來的方法，也叫建筑信息模型。此技術的應用便是通過三維數字模型對建筑物進行可視化的管理，做到科學分析并確定工程量，掌握施工全過程及運營情況，所以BIM的核心是信息，需要建立相應的構件庫。目前，我國的預制裝配式混凝土結構就是基于此技術而發展的，通過信息模型對建筑總體施工有較為全面的把控，精確到每一個操作環節，逐漸將BIM作為一定標準來實現設計的統一化。

（二）預制裝配式混凝土結構概述

預制裝配式混凝土結構的簡稱即PC（Precast Concrete），是指以工廠生產和制作的混凝土預制結構為主體，通過連接或裝配后現澆而成的建筑結構。通常根據裝配的程度可以將這種結構分為全裝配和部分裝配混凝土結構，能夠滿足量化生產，同時工期較短、施工成本低，而且還有著安全保障和品質均一等眾多特點，受到建筑企業青睞，并逐漸與BIM技結合，發揮出二者的優勢，解決技工不足等問題。

二、BIM技術在預制裝配式混凝土結構中應用的重要性

（一）優化三維技術交底工作，保證施工質量

實際施工中，企業不斷加強質量方面的管控，但缺少對裝配式混凝土結構的施工經驗。為此，建筑企業在優化現場工作時，應根據工程特點、技術難度和可能遇到的問題去選擇三維技術交底形式，保證施工的質量。特別是疊合板支撐、套筒灌裝等各種構件的施工方案應與BIM技術結合，構件出三維模型，做到可視化，模擬現場環境和組裝過程，使交底內容直觀、立體，以提升整體的施工質量。三維技術交底工作逐漸建立起較為合理的施工標準，使專業人員看到未來發展趨勢做到自我完善，壯大工作團隊也保證了工程質量的控制水平。

（二）控制施工整體進度，提高工作效率

建筑企業在設計預制裝配式房屋的過程中，會根據施工實際所需要的構件數量、型號、材質等建立起對應的BIM構件庫，做到設計單位、施工企業、構件制造廠之間的協同合作，通過BIM技術實現多方可視化。基于BIM技術，企業間聯系加強并攜手對生產環節進行集中管理，根據實際需求去生產構件，防止材料的浪費，優化現場施工人力，提升整體工作效率。建筑企業在應用BIM技術的過程中深入探究，將人力、材料數量、周邊環境和施工現場等元素融入到三維建模環節里，利用先進技術去分析，設計出較為優秀的方案來指導施工。BIM技術的應用減少企業勞務選擇風險，最大程度地避免出現因不合理設計而延長施工進度的情況，保證在規定時間內完成任務，甚至可以有效縮短工期。

（三）邁向設計、施工一體化建造的新征程

BIM技術在預制裝配式混凝土結構設計中的應用，逐漸凸顯出其優勢，例如，覆蓋面較大，涵蓋構件加工、設計、現場操作和施工等環節，精度高，能發現建筑圖紙中的不足并在最短時間內解決問題，提升現場施工指導效果。建筑企業基于BIM技術開始邁向設計、施工一體化建造時代，開創出全新的發展局面，加強各單位間的聯系，做到每個環節的細化，提升施工質量有利于生成對應的信息模型，為指導日后生產和施工帶來便利。

三、基于BIM技術的預制裝配式混凝土結構設計的方法

（一）BIM技術的預制裝配式混凝土結構設計思路

基于BIM技術對預制裝配式混凝土結構設計時，企業要以標準化為方向，收集可能用于預制裝配中的構件信息，建立起對應的BIM數據庫。為了能更好地進行仿真模擬，企業要理清設計思路，先建立用于預制裝配式混凝土工程中各種部件的構件庫，例如，預制外墻結構和樓板等。設計人員在后期進行項目設計時，可以直接從BIM構件庫中提取出混凝土構件，滿足設計需求，提升整體工作效率。

（二）住宅產業化和PC

BIM技術的應用下，建筑企業搭建起設計與施工一體化平臺，根據最初探究并確定的施工圖建立起相應BIM模型，做到等級標準的設定，隨后完成模擬拆分，進行下一步操作。建筑企業根據BIM技術數據，對施工中各種工況進行設計計算，完成PC運輸并確定存放吊裝和支撐點，保證配件完好的抵達工程現場，通過不同的施工技巧與操作形成住宅建筑物。PC住宅的建造是目前全新的發展方向，具有較強專業性和環保效果，彰顯出無限潛力，需要建筑企業不斷探究和嘗試，增強綜合實力，促進我國建筑行業的穩步前行。

（三）BIM技術在裝配式結構復雜節點中的應用

預制裝配式混凝土結構中大量復雜的鋼結構節點是設計和制造中較難的部分，也給后期的裝配帶來困難，需要企業通過BIM技術來解決這一問題。BIM技術的應用中，企業通過Tekla Structure軟件來構建鋼結構三維模型，深化繪制出相應的設計圖紙，以立體直觀的方式為構件的加工提供幫助，保證制作的精準性和標準化。

（四）利用BIM技術完成三維可視化建模

基于BIM技術的應用，設計人員通過Auto desk Revit軟件將平面圖紙完整的轉換為三維可視模型。該軟件可以幫助工作人員分析設計方案和外觀是否合理，并在整個施工過程中及時傳遞設計理念，保證建筑的質量。Auto desk Revit軟件支持設計、規劃和碰撞檢測等功能，也能加強企業、施工單位、生產廠家等多方面的溝通，更好滿足實際操作中的需求，合理利用資源并保證經濟利益最大化。相關工作人員可以直接在做樣板文件時構建相應的PC構件，將施工圖紙直接生產出來，給構件加工方帶來便利。施工和生產的速度在BIM技術的應用下逐漸提升，便于企業對現場的把控和管理，有效的縮短設計周期也保證了建筑質量。

結束語：

隨著BIM技術的應用，我國建筑行業的發展越來越快，逐漸走上信息化建設道路。建筑企業結合自身實際情況，引入BIM技術并探究其潛在的價值，應用于預制裝配式混凝土結構設計，逐步解決以往因施工構件標準不統一而產生的諸多問題，有效控制整體的施工成本，不浪費資源，提升工作效率的同時也保證了質量并取得較大收獲。基于BIM技術的應用，建筑企業通過可視化手段來模擬多種可能出現的未知情況，以參數化的數據分析為決策提供較為客觀的支持，還可以做好記錄和承載施工經驗等有助于開展后續的工作。建筑企業看清未來發展趨勢，在預制裝配式混凝土結構中恰當地應用BIM技術，建立相應的參數化構件庫，完善建筑的設計模型，做到精細與標準并把控好施工的進度，實現信息化和工業化，為我國建筑行業做出應有的貢獻。

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