侯蕾

摘要： BIM技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，為我國推行的裝配式建筑設(shè)計提供強有力的技術(shù)保障。疊合板樓蓋體系是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系中的重要組成部分。在裝配式樓蓋體系中疊合板的生產(chǎn)過程中，創(chuàng)建不同標準的BIM預(yù)制構(gòu)件庫，按照業(yè)主不同需求進行相應(yīng)的設(shè)計，不僅滿足了工廠規(guī)?；⒆詣踊庸ひ?，更滿足了現(xiàn)場的高效組裝要求。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);預(yù)制裝配式混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計

面對當前建筑結(jié)構(gòu)的局限性，同時為了實現(xiàn)傳統(tǒng)施工技術(shù)的有效突破，可以加強預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的推廣，從而更好地推動建筑行業(yè)的發(fā)展。通過對 BIM 技術(shù)進行科學(xué)合理的應(yīng)用，能夠使構(gòu)件加工中存在的眾多問題得到妥善的解決，使資源得到有效的利用，減少資源浪費，使工程的成本在得到很大程度的降低，在模型構(gòu)建的過程中根據(jù)工程的進度不斷進行合理設(shè)計，使各項資源得到優(yōu)化配置，使工程質(zhì)量全面提升。

一、BIM的功能與發(fā)展

BIM即建筑信息模型，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)、集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對工程項目設(shè)施實體與功能特性的數(shù)字化表達。BIM將建筑項目生命期不同階段的數(shù)據(jù)/過程資源都囊括在內(nèi)，且支持建設(shè)項目生命周期中動態(tài)的工程信息創(chuàng)建/管理和共享，不僅能夠大大降低建筑工程的風(fēng)險，還能夠有效提高效率。裝配式建筑的核心是“集成”，BIM技術(shù)是“集成”的手段，串聯(lián)起設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的全過程，服務(wù)于裝配式建筑全生命周期。裝配式建筑的核心是集成性，目前我國開發(fā)的不少裝配式建筑項目中，不乏有設(shè)計方運用BIM-Revit進行建筑、結(jié)構(gòu)、機電的集成設(shè)計。從方案到施工圖，工廠制作和運輸，現(xiàn)場裝配全過程，甚至考慮到建筑日后的拆除，真正實現(xiàn)了建筑全生命周期的設(shè)計和控制。比如：通過BIM提前檢驗防治鋼筋碰撞的情況;建筑工業(yè)化工廠的本地化確保疊合板在運輸過程中的安全;BIM技術(shù)協(xié)調(diào)部件生產(chǎn)與施工進度，避免現(xiàn)場堆放，高效的建筑工業(yè)化確保建造質(zhì)量與速度等等方面。無不顯示出BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的強大功能和全面控制作用。

二、 BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用優(yōu)勢

（一） 信息監(jiān)測

在對工程進行相關(guān)設(shè)計的過程中，其眾多環(huán)節(jié)中多包涵的內(nèi)容不盡相同，這些內(nèi)容往往是相對獨立的，設(shè)計者將這些信息進行整合時需要花費大量的時間，除此之外還會給工程帶來一定的風(fēng)險，BIM 技術(shù)能夠改善這一狀況。使用 BIM 來建立一個共享的平臺，將各項信息進行整合進行形成直觀的模型，使各項內(nèi)容得到良好的融合，方便設(shè)計人員對信息進行檢測，在模型中尋找各個信息的契合點，對結(jié)構(gòu)進行全面的檢測，使其結(jié)構(gòu)更加安全穩(wěn)定。

（二）圖紙應(yīng)用

在對PC結(jié)構(gòu)進行設(shè)計前，要對工程的整個概況進行充分的了解進而使用BIM來對其進行設(shè)計。首先，通過對BIM的應(yīng)用來建立模塊，在其中要對預(yù)留洞口進行特別的重視，對其設(shè)計要符合工程的整體概況;其次，建筑工程一般通過在混凝土上開孔來使管道的施工更加便捷，而在PC構(gòu)件中，其在成型之后不能夠進行開孔，因此應(yīng)在設(shè)計圖紙中對這一現(xiàn)象進行標注從而，使構(gòu)件的制作的質(zhì)量得到有效的保障;最后，通過BIM來對各個環(huán)節(jié)進行合理施工，確保PC構(gòu)件無其他問題的發(fā)生。

（三）質(zhì)量和效率

對 PC 構(gòu)件建立相應(yīng)的 BIM 構(gòu)件系統(tǒng)，使各個企業(yè)在對構(gòu)件進行制作的過程中能夠協(xié)調(diào)合作，使構(gòu)件的建造更加科學(xué)合理，減少人力物力的投入，使材料得到合理的控制，促進生產(chǎn)效率的不斷提高。除此之外，使用 BIM技術(shù)進行三維模型的構(gòu)建能夠使各項施工流程直觀展現(xiàn)，對施工周圍的環(huán)境和構(gòu)件的設(shè)置有著良好的指導(dǎo)作用，進而使工程的質(zhì)量得到顯著提高。

三、設(shè)計方法

（一）參數(shù)設(shè)計

使用BIM技術(shù)對構(gòu)件進行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)計能夠使其質(zhì)量得到保障。在進行設(shè)計時對相關(guān)的構(gòu)件進行按要求進行分類，對功能不同的構(gòu)件進行分析建模并得出其實際的設(shè)計參數(shù)，建立標準的設(shè)計指數(shù)，使其設(shè)計能夠更加的精準，要求相關(guān)工作人員在對構(gòu)件進行制作時一定要遵循BIM計算的相關(guān)參數(shù)，進而確保各個構(gòu)件的質(zhì)量，使其在具體施工中發(fā)揮出巨大的作用，使其適應(yīng)度達到最高。

（二） 圖紙模型

BIM 技術(shù)所構(gòu)建的模型一般都是三維模型，但在一定程度上還會構(gòu)建相關(guān)的二維模型，通過對其進行應(yīng)用，將 PC 構(gòu)件的各項信息進行表述，使構(gòu)件的模型直接通過BIM 展現(xiàn)，通過對圖紙進行觀看，能夠清晰觀察構(gòu)件的構(gòu)成，除此之外還可以通過離散的圖紙對各種信息進行相應(yīng)的整合，將其結(jié)合到同一模型中，使建筑企業(yè)和生產(chǎn)企業(yè)得到緊密的聯(lián)系，使構(gòu)件的制作的質(zhì)量得到顯著提升。

（三）設(shè)計思路

在對 PC 結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時要明確設(shè)計思路，設(shè)計時應(yīng)根據(jù) PC 結(jié)構(gòu)的相應(yīng)標準要求和其模型建立的參數(shù)進行精準設(shè)計。對預(yù)制配置構(gòu)件的各項數(shù)據(jù)進行全面的收集，通過這些數(shù)據(jù)進行三維模型的建立，首先，要建立模型數(shù)據(jù)庫，將各個構(gòu)件的信息進行整和，對模型的建立提供數(shù)據(jù)的支持;其次，對工程的狀況進行全面的分析，構(gòu)件 PC 構(gòu)架，使設(shè)計者在對其進行設(shè)計時更加方便，在很大程度上使其工作效率得到提升;最后，根據(jù)工程的具體需求來進行模型的建立，使結(jié)構(gòu)設(shè)計的效能得到最大限度的發(fā)揮，使設(shè)計工作更加順利的進行。

（四） 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要組成部分為板結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)，此外，它還可以由預(yù)制的混凝土構(gòu)件組成，如層合板、預(yù)制墻板和疊層梁等。在預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，須根據(jù)實際情況選擇是采用半預(yù)制還是采用全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)。為了保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量，設(shè)計過程中還需要考慮以下幾點：①在橫墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可根據(jù)情況，采用預(yù)制的承重墻板結(jié)構(gòu)或輕墻面板兩端山墻以滿足預(yù)制承重墻體滿足側(cè)向力計算結(jié)果或結(jié)構(gòu)部件的實際需要;②在對豎向抗側(cè)力設(shè)計時，對于不同部位的結(jié)構(gòu)要保證主要豎向承重鋼筋注漿錨桿和連接通過各種現(xiàn)澆在一起;③規(guī)則需要和兩個方向的動態(tài)特性應(yīng)盡可能接近且保持平面形式;④在 E 連接結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要確保機械完整性和連續(xù)性。

（五） 構(gòu)件族和軟件開發(fā)

在上述軟件中對系統(tǒng)族進行具體的命名，在此之后對建立相應(yīng)的模板，設(shè)計者可以對其中的任意文件進行編輯，在此應(yīng)注意的是該編輯只能在具體內(nèi)容中，其加載也只是在內(nèi)部，系統(tǒng)族主要有屋頂、墻體等內(nèi)容，通過對該軟件進行操作使 PC 構(gòu)件得以生成，進而將其圖紙進行直觀展示。對上述軟件進行二次開發(fā)對結(jié)構(gòu)的設(shè)計有著巨大的促進作用，能夠使設(shè)計的時間大大縮短，使工作效率和結(jié)構(gòu)質(zhì)量同時得到提高，對結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性和抗震性起到良好的作用。

四、結(jié)語

科技是第一生產(chǎn)力，對先進技術(shù)加以運用能夠使工程的建造更加完善，使建筑業(yè)的發(fā)展更加繁榮。在對PC結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，使用BIM技術(shù)來對其進行三維模型的建立，充分實現(xiàn)對其的分析和查漏補缺，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更加科學(xué)合理，提高設(shè)計的效率，使各項資源得到高效配置，避免工期延誤現(xiàn)象的發(fā)生，提高工程建造的整體質(zhì)量，促進企業(yè)的進步，實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。

參考文獻：

[1] 許多.BIM技術(shù)下預(yù)制裝配式混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J].工程技術(shù)研究，2017（12）：219-220.

[2] 陳興.基于BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法探討[J].低碳世界，2017（17）：152-153.