基于BIM的裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

廖增順

摘要：隨著科技的不斷進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)建筑行業(yè)也在不斷的進(jìn)步，但是在建筑過(guò)程中，其產(chǎn)生了浪費(fèi)、污染等一系列的環(huán)境問(wèn)題，因此，我國(guó)當(dāng)代的建筑行業(yè)正秉承著環(huán)保、綠色、節(jié)能的目標(biāo)不斷發(fā)展。并且隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展與普及，BIM技術(shù)也在逐漸成熟，此技術(shù)在建筑行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。在配裝式建筑結(jié)構(gòu)中采用BIM 技術(shù)，可以為建筑結(jié)構(gòu)提供有效指導(dǎo)，并且可以避免設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象，使裝配式建筑結(jié)構(gòu)的水平得到有效的提高，同時(shí)也有效提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一、BIM技術(shù)與裝配式建筑概述

（一）、BIM技術(shù)

BIM是建筑信息模式技術(shù)，其可應(yīng)用在工程設(shè)計(jì)、建造等各個(gè)領(lǐng)域，目的是在于幫助建筑信息的集成。此技術(shù)根據(jù)建筑物的特性與實(shí)體通過(guò)數(shù)字表達(dá)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)了建筑物數(shù)據(jù)分析與傳導(dǎo)的自由。BIM技術(shù)有幾方面的特點(diǎn)，第一，其協(xié)調(diào)性好，在當(dāng)今的建筑設(shè)計(jì)中，需要多個(gè)部門(mén)的協(xié)調(diào)合作，若是各個(gè)設(shè)計(jì)師之間溝通不到位，最后對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響，而B(niǎo)IM 技術(shù)則可以改善這個(gè)問(wèn)題，其具有良好的協(xié)調(diào)性，方便各部門(mén)之間的合作與配合;第二，其具有可視性，其可將建筑物數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，將其通過(guò)三維模型展示出來(lái)，使數(shù)據(jù)信息可視化;第三，模擬與優(yōu)化性能好，BIM 可進(jìn)行多方面的模擬、建模，可使工作人員詳細(xì)了解建筑物的各方面信息，方便項(xiàng)目進(jìn)行管理，使建筑設(shè)計(jì)得到優(yōu)化。使用BIM技術(shù)，可以使建筑行業(yè)向精細(xì)化管理過(guò)渡，使其更加科學(xué)有效，將建筑業(yè)也搭坐數(shù)據(jù)技術(shù)的列車(chē)，BIM也帶動(dòng)了裝配式建筑的發(fā)展，使建筑工程的質(zhì)量得到提升，同時(shí)縮短了建筑周期，提升建筑效率，也可使裝配式建筑更加安全，更加具有保障性。

（二）、裝配式建筑

裝配式建筑是將建筑現(xiàn)場(chǎng)工作地點(diǎn)轉(zhuǎn)移，在工廠(chǎng)對(duì)建筑所需的零部件進(jìn)行配置與加工，再運(yùn)輸?shù)浇ㄖF(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)可靠的連接方式進(jìn)行合理的安裝配飾所建成建筑。傳統(tǒng)建筑會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良的影響，造成環(huán)境污染與資源浪費(fèi)，而采用裝配式建筑，則可以改善此類(lèi)問(wèn)題，其再建筑中可以標(biāo)準(zhǔn)化大量生產(chǎn)，并且節(jié)能環(huán)保，建筑所需零部件也在工廠(chǎng)進(jìn)行加工，使員工的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，與此同時(shí)，還縮短了建筑周期。裝配式建筑的發(fā)展具有十分重要的意義，第一，裝配式建筑的發(fā)展有利于推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，刺激消費(fèi)的增長(zhǎng)，對(duì)新興企業(yè)的發(fā)展也具有積極的作用;第二，裝配式建筑模式具有環(huán)保、節(jié)省資源的優(yōu)點(diǎn)，使資源進(jìn)行很合理應(yīng)用，提高資源利用率，減少建筑垃圾的產(chǎn)生，使生態(tài)環(huán)境得到改善;第三，裝配式建筑的發(fā)展使生產(chǎn)效率得到改善，將以前的低效、高損的建筑模式進(jìn)行改良，創(chuàng)造了一種新的建筑模式，在對(duì)增強(qiáng)工作人員能力與素養(yǎng)方面也產(chǎn)生了積極的影響;第四，在“一帶一路”計(jì)劃的不斷實(shí)踐與發(fā)展下，裝配式建筑的發(fā)展，有利于增強(qiáng)我國(guó)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力;第五，裝配式建筑模式縮短了施工周期，提高了工作效率，同時(shí)也使建筑的性能與品質(zhì)得到了提高。

二、BIM與裝配式建筑結(jié)構(gòu)的聯(lián)合應(yīng)用

（一）BIM在裝配式建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

1.BIM在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中的應(yīng)用

裝配式建筑結(jié)構(gòu)改變了工作地點(diǎn)，使工作零部件加工地點(diǎn)在工廠(chǎng)進(jìn)行，在加工完成后，運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕さ攸c(diǎn)，對(duì)這些預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行組合安裝。預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量直接決定了裝配式建筑的最終質(zhì)量，所以在對(duì)于預(yù)制構(gòu)件的加工中，工作人員必須足夠重視。在生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件之前，先對(duì)所需構(gòu)建進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，運(yùn)用BIM技術(shù)，對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行建模，接著通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件，對(duì)模型進(jìn)行分析，判斷其是否合格。在BIM的建模中，其可構(gòu)建的各種數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)其參數(shù)的設(shè)置，可以使預(yù)制構(gòu)件正確完美的建模。若在建模過(guò)程中，預(yù)制構(gòu)件某項(xiàng)數(shù)值發(fā)生了改變，與其相關(guān)的預(yù)制構(gòu)件也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，這樣可以節(jié)省工作人員大量的時(shí)間，使預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)的效率得到提升。

BIM技術(shù)在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)中也發(fā)揮著重要的作用。在完建模后，工作人員可以根據(jù)建模信息，精確的統(tǒng)計(jì)工程量，可以減低成本，節(jié)省資源，避免產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)。與此同時(shí)，通過(guò)BIM 技術(shù)建模，工作人員可以將建模圖紙帶入工廠(chǎng)，通過(guò)工程中智能的生產(chǎn)裝備，對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行更加標(biāo)準(zhǔn)、正確、快速的生產(chǎn)。

2.BIM 技術(shù)在協(xié)同設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

裝配式建筑工程的參與方式眾多，在建筑行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，協(xié)同設(shè)計(jì)理念滿(mǎn)足了建筑、結(jié)構(gòu)等各方面的需求。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的發(fā)展，建筑工程項(xiàng)目中各個(gè)部門(mén)之間也利用了BIM設(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行建模，利用BIM設(shè)計(jì)的檢查功能，可以使設(shè)計(jì)者的想法與模型更加完善。建筑是一個(gè)多方合作的工程項(xiàng)目，而B(niǎo)IM技術(shù)則可以促進(jìn)合作的進(jìn)一步進(jìn)行，其有利于各個(gè)部門(mén)之間的交流與信息共享，使信息的利用率得到了提升，而且BIM 技術(shù)也為各部門(mén)的合作提供了平臺(tái)，其有利于促進(jìn)各個(gè)部門(mén)相互交流，相互學(xué)習(xí)，也可以使設(shè)計(jì)者便于發(fā)現(xiàn)自身的問(wèn)題，為裝配式建筑模式的構(gòu)架打好了基礎(chǔ)。

（二）裝配式建筑結(jié)構(gòu)在BIM技術(shù)中的應(yīng)用

1.BIM技術(shù)的建模分析與轉(zhuǎn)化

BIM的建模技術(shù)是通過(guò)都建筑模式的分析，通過(guò)Revit建模模式轉(zhuǎn)入到計(jì)算機(jī)軟件之中，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)與模型的分析，將分析數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入Revit模型之后，對(duì)其進(jìn)行建模，在分析過(guò)程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該注重各個(gè)方面的數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)，保存結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，避免以后在工作中設(shè)計(jì)圖丟失而導(dǎo)致工作無(wú)法正常進(jìn)行。在BIM建模過(guò)程中，此過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)與其他材料的丟失，所以使用分工操作的方法進(jìn)行改善與調(diào)整，并且，設(shè)計(jì)師應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)BIM建筑模型過(guò)程中遇到問(wèn)題的分析能力，比如，零部件導(dǎo)入過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)位的現(xiàn)象等等，這就要求工作人員提高個(gè)人能力，加強(qiáng)自我檢查來(lái)避免此過(guò)程產(chǎn)生問(wèn)題。

2.BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)劃作用

BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)劃中發(fā)揮著重要的作用，所以在工作中應(yīng)該保持協(xié)調(diào)一致的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要考慮到設(shè)計(jì)預(yù)值的各個(gè)參數(shù)。在實(shí)際的工作中，設(shè)計(jì)人員通常要合理把控在建筑中產(chǎn)生的各種沖突，這一方面問(wèn)題影響著設(shè)計(jì)的是否能夠順利進(jìn)行。所以，在BIM的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該要結(jié)合多種因素，充分發(fā)揮關(guān)鍵環(huán)節(jié)等模式的作用。設(shè)計(jì)師把控各個(gè)環(huán)節(jié)的功能設(shè)計(jì)、空間造型、設(shè)計(jì)圖紙等多方面的作用，設(shè)計(jì)師完成建筑模型的構(gòu)造，在效果圖中反復(fù)推敲，減少后期工作人員的模糊溝通，增強(qiáng)設(shè)計(jì)師對(duì)設(shè)計(jì)的規(guī)劃與把控能力。設(shè)計(jì)師在工作過(guò)程中，應(yīng)先建立數(shù)據(jù)模型，根據(jù)模型各方面參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行全方位的優(yōu)化與完善，設(shè)計(jì)師還應(yīng)在模型設(shè)計(jì)中，增強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的采集與處理能力，使設(shè)計(jì)師掌握模型基本信息，避免在后期任務(wù)中產(chǎn)生失誤，提高工作效率。

3.埋件布置與鋼筋設(shè)計(jì)

埋件分為兩種，一種是預(yù)埋件，另一種使后置埋件。在裝配式建筑設(shè)計(jì)中，工作人員應(yīng)按照拆分原則來(lái)對(duì)預(yù)制埋件進(jìn)行編輯工作，在工作過(guò)程中，工作人員可以選擇自帶預(yù)制埋件的內(nèi)嵌組，使埋件的質(zhì)量與結(jié)構(gòu)得到保障。在預(yù)制柱上的埋件設(shè)計(jì)中，要以實(shí)際要求為主，布置相應(yīng)的預(yù)制埋件，接著對(duì)鋼板高度與墻柱高度進(jìn)行設(shè)計(jì)。在次過(guò)程中還應(yīng)調(diào)整各個(gè)參數(shù)，并且在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上設(shè)置預(yù)制墻板的連接高度。對(duì)于梁結(jié)構(gòu)上的吊鉤則可以采用平移的方法進(jìn)行處理，該操作可獲得吊鉤鋼筋，從而得到真正準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，使工作人員的效率得到提高。

在裝配式建筑模式中，對(duì)于鋼筋結(jié)構(gòu)應(yīng)利用拆分原則和基本構(gòu)造，來(lái)對(duì)鋼筋的布置進(jìn)行調(diào)整與確定，在這之后利用二次程序，采集更多與鋼筋有關(guān)的數(shù)據(jù)與信息，對(duì)鋼筋的布置及安排進(jìn)行細(xì)致劃分。第一，在梁跨中后澆斷開(kāi)縱筋，并且在后段留出一段距離，以保證后續(xù)操作可以正常進(jìn)行。第二，鉆則梁端最大值來(lái)確定加密區(qū)間的范圍，可以使工作人員準(zhǔn)確的獲取數(shù)據(jù)以及其他有關(guān)位置的重要參數(shù)，為接下來(lái)的操作奠定基礎(chǔ)。

4.關(guān)于拆分設(shè)計(jì)

裝配式建筑模式中，BIM技術(shù)設(shè)計(jì)的模型具有加強(qiáng)的整體性，這就要求工作人員在施工中，根據(jù)要求把模型進(jìn)行拆分，將其拆成能夠在工廠(chǎng)中生產(chǎn)出來(lái)的零部件，在根據(jù)圖紙，做好零件結(jié)合，按照生產(chǎn)要求完成拆分環(huán)節(jié)，減少在工作中因拆分而產(chǎn)生的問(wèn)題，提高工廠(chǎng)的生產(chǎn)效率。

三、總結(jié)

總而言之，隨著社會(huì)的進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)也在不斷的進(jìn)行變革，其如今目的也是為改變傳統(tǒng)建筑模式中，資源浪費(fèi)、環(huán)境污染、工作效率低等一系列問(wèn)題，使我國(guó)建筑行業(yè)向著環(huán)保、綠色的方向不斷發(fā)展。與此同時(shí)，建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)該與當(dāng)代科學(xué)技術(shù)所結(jié)合，要善于應(yīng)用計(jì)算機(jī)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)科技在不斷發(fā)展，BIM技術(shù)也日益成熟起來(lái)?，F(xiàn)在，BIM技術(shù)在我國(guó)的建筑領(lǐng)域中有著非常重要的作用，并且展現(xiàn)出其巨大的優(yōu)勢(shì)。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)中結(jié)合運(yùn)用BIM技術(shù)，可以為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)指明方向，同時(shí)還可以避免工廠(chǎng)零部件設(shè)計(jì)的不合理與不合格的現(xiàn)象，可以減輕工作人員的工作壓力，也可使設(shè)計(jì)師細(xì)致了解BIM模型的詳細(xì)參數(shù)，使裝配式建筑模式的水平得到提高，同時(shí)也使工作效率得到提升。

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