李紅昌

【摘要】為了進一步提高建筑工程的品質(zhì)以及滿足人們對于建筑的要求，設(shè)計單位在項目設(shè)計過程中逐漸引入了許多先進的技術(shù)，其中BIM技術(shù)因其特有的特性和優(yōu)點，所以在建筑行業(yè)中得到了廣泛的關(guān)注。本文主要對BIM技術(shù)的特點和裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點進行了簡單的介紹，以期為今后BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】裝配式;結(jié)構(gòu)設(shè)計;BIM技術(shù)

BIM技術(shù)憑借其自身的優(yōu)越性被工程師運用到裝配式建筑的設(shè)計中，不僅加快了建筑物的本身工程進度，還能夠有效減少環(huán)境污染的情況。所以，將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑設(shè)計中的做法得到了業(yè)界的廣泛認同。但是，在應(yīng)用過程中，要注意BIM技術(shù)的全面性，避免出現(xiàn)資源浪費的情況，提高資源的有效利用率。

1、BIM應(yīng)用特點

裝配式工程在總體上和線路工程相似，工程跨度大，和地形的關(guān)系密切。對于裝配式管廊而言，除了具有線路工程的特性之外，還具有節(jié)點工程的特性，需著重考慮標段之間的連接節(jié)點。因此，在裝配式管廊工程中的BIM應(yīng)用，應(yīng)處理好管廊的線路特性和節(jié)點特性。利用BIM數(shù)據(jù)化的特性，通過對標高軸網(wǎng)的微調(diào)，使其貼合實際工程，承載工程走向、高程變化等信息。同時，利用BIM可視化的特點，通過對復雜節(jié)點進行三維建模，對管廊工程的設(shè)計進行優(yōu)化。

2、BIM裝配式深化設(shè)計目標

BIM裝配式建筑是指利用BIM技術(shù)，將傳統(tǒng)裝配式建筑從大量的現(xiàn)場作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠加工中去，借助計算機進行虛擬建造和深化設(shè)計，使信息化與工業(yè)化深度融合，打造基于BIM的統(tǒng)一管理平臺。實現(xiàn)裝配式建筑全生命周期信息在設(shè)計施工、構(gòu)件生產(chǎn)和建造運維各環(huán)節(jié)間的相互傳遞和動態(tài)完善，對質(zhì)量和成本的實時監(jiān)控。預(yù)制裝配構(gòu)件的可視化模擬，優(yōu)化生產(chǎn)和工序穿插過程，對裝配式預(yù)制構(gòu)件的全生命周期進行可追溯性管控[1]。

3、BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式高層住宅設(shè)計中的應(yīng)用

3.1在前期規(guī)劃的應(yīng)用將BIM應(yīng)用

在建筑前期的規(guī)劃中，其用途較為廣闊，如可以從建筑形體布局分析、場地模型日照分析、場地風環(huán)境模擬分析等多方面進行論述。如，建筑形體布局分析，通過對模擬數(shù)據(jù)的整合，可以比較各種方案，分析建筑形式的優(yōu)缺點，最終確定建筑布局，這樣，可以從數(shù)據(jù)上深化設(shè)計。場地風環(huán)境模擬分析，在對場地進行初步分析時，可以對數(shù)據(jù)模型進行建立，并在有關(guān)流體力學軟件中導入該模型，從而實現(xiàn)風環(huán)境的模擬分析。場地模型日照分析，選擇防護裝置進行模擬，可以指示建筑物的適當方位范圍、不適當方位范圍和最佳方位角，從而確定建筑物的最佳方位。

3.2構(gòu)件拆分

在分析建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)模型階段，在對構(gòu)件的拆解中，要注意計算步驟，計算步驟處于拆分之前，不能夠被忽略。在拆分的時候，要注意合理科學地拆分，不能按照自身意愿進行拆分，以防止丟失數(shù)據(jù)。在相關(guān)工作中，每一部分的工作人員都要做到認真負責，強化自身的素質(zhì)，對構(gòu)件負有應(yīng)有的責任心。在構(gòu)件的相關(guān)工作中，操作人員應(yīng)該詳細了解步驟和流程，在細節(jié)處理上也要細心，防止使結(jié)果出現(xiàn)嚴重誤差[2]。

3.3精細化設(shè)計降低裝配式建筑的設(shè)計誤差

因為預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計的復雜性，施工圖經(jīng)常遇到墻、管等情況，以往結(jié)構(gòu)設(shè)計方法設(shè)計的圖紙，即使是二維圖紙，上面的問題是不容易找出來的。在施工的時候，問題就會暴露出來，結(jié)構(gòu)碰撞發(fā)生后，建設(shè)單位不得不要調(diào)整施工方案，避開碰撞的地方，這樣就會導致使用的建筑材料增多，拖慢了施工進度，最終導致項目不能按時完成。BIM軟件就不會出現(xiàn)這個問題，有了三維模型后，模型會被軟件自動檢測、評審，模型設(shè)計中存在的問題歸納為一起，設(shè)計人員收到問題信息后對設(shè)計方案進行整改、修正。整改、修正完畢，BIM軟件又重新檢測、評審三維模型，并再次提示錯誤，如此反復多次，直到所有問題都得到解決。例如，在預(yù)制房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，經(jīng)常發(fā)生管線布置自身及與結(jié)構(gòu)構(gòu)件碰撞，這是因為建筑管線種類多，有給排水管、強弱電線等，裝配式構(gòu)件又具有預(yù)制性及模塊性，管道與結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)是很難實現(xiàn)的，但BIM軟件可以檢測管道位置是否正確，如果軟件檢測到有碰撞等異常情況時，系統(tǒng)就會有出錯的提示，在監(jiān)理人員的充分參與下完成分析過程，能夠促使管線更加優(yōu)化、結(jié)構(gòu)構(gòu)件更加安全合理，降低裝配式建筑的設(shè)計誤差[3]。

3.4節(jié)點設(shè)計

為保證墻板與底板連接的可靠性，利用墻板預(yù)留出墻的鋼筋和底板鋼筋進行綁扎，形成暗梁，再進行底板澆筑。在節(jié)點處設(shè)置馬凳筋，其間距為200mm。疊合墻板預(yù)留出墻的鋼筋包括兩種，伸出長度為400mm的單板內(nèi)縱向鋼筋和伸出長度為300mm的板間不等長U型連接鋼筋。墻板縱向伸出鋼筋存在于墻板左右兩端，各布置三根，同時用作定位鋼筋。U型連接筋以間距100mm布置，和馬凳筋間隔交錯，用以充當暗梁箍筋。在U型鋼筋和馬凳筋形成矩形空間的四角上，設(shè)置四根縱筋，與馬凳筋、底板鋼筋共同綁扎，形成暗梁。外墻板距預(yù)制底板400mm處放置，在墻板與底板連接處，設(shè)置淺溝槽，與疊合墻同寬，深20mm。以墻板為界，現(xiàn)澆底板廊體內(nèi)外側(cè)高度不同，借助墻板和底板連接處內(nèi)外側(cè)不等高，可增大過水路徑，用于防水。

3.5在協(xié)同設(shè)計的應(yīng)用

依靠公共BIM平臺，各行各業(yè)可以共享信息，實現(xiàn)項目協(xié)作，如水、暖、電等行業(yè)的協(xié)同設(shè)計。為了實現(xiàn)項目目標，項目團隊要對項目信息和文檔進行完整的創(chuàng)建，供項目團隊成員查看和使用，并分析收集的信息，以實現(xiàn)各專業(yè)的信息共享，并使其能夠及時溝通和調(diào)整。

結(jié)語：

總之，作為一種新技術(shù)，BIM技術(shù)在預(yù)制高層住宅設(shè)計中的應(yīng)用是十分必要的。在預(yù)制裝配式高層住宅設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，構(gòu)建了虛擬建筑，有效解決了傳統(tǒng)建筑設(shè)計中的缺陷，不但可以節(jié)約資源，也能對生態(tài)環(huán)境進行保護。所以，BIM技術(shù)在預(yù)制裝配高層住宅設(shè)計中的應(yīng)用效果十分良好，可以進行推廣，不但有助于更好的進行設(shè)計，同時也利于施工管理。所以，相關(guān)人員還需要進一步強化對BIM技術(shù)的研究，使其能夠與時俱進的和建筑施工技術(shù)相結(jié)合，切實實現(xiàn)建筑的高質(zhì)量、高效率的建設(shè)。

參考文獻：

[1]張丁.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的應(yīng)用實施[J].門窗，2019（14）：143.

[2]嚴偉偉.探討B(tài)IM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的應(yīng)用實施[J].地產(chǎn)，2019（14）：40+42.

[3]王功霞.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2019（16）：118-119.