李娟

摘 要 隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，現(xiàn)代裝配式結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，通過應(yīng)用BIM技術(shù)能夠提升裝配和相關(guān)數(shù)據(jù)的準確性?；诖耍疚耐ㄟ^探討裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性，分析以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，重點探究應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計裝配式結(jié)構(gòu)的流程，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞 BIM技術(shù);裝配式結(jié)構(gòu);施工圖紙

引言

在建筑行業(yè)不斷發(fā)展的背景下，建筑技術(shù)體系也得到了更新，裝配式結(jié)構(gòu)作為建筑行業(yè)的重要組成部分，結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性直接影響建筑質(zhì)量。因此，要對以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計進行研究，發(fā)揮出BIM技術(shù)與裝配式結(jié)構(gòu)原本的作用，從而提升建筑建設(shè)質(zhì)量，促進建筑行業(yè)健康發(fā)展。

1裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性

BIM技術(shù)是建筑信息模型，該技術(shù)并非是單純的建模程序，也不僅是建筑繪圖軟件，BIM技術(shù)最大的特色在于建筑模型內(nèi)所攜帶的大量信息數(shù)據(jù)。在以往傳統(tǒng)的建筑繪圖技術(shù)中，多是點、線、面、體等元素，但是，BIM技術(shù)透過參數(shù)化的塑模過程，能夠?qū)⑿畔⒔M成參數(shù)組件，還可以攜帶其他信息數(shù)據(jù)，例如材質(zhì)或是成本等，因此，BIM技術(shù)具有可視化和協(xié)調(diào)性的特點。通過在裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠幫助相關(guān)人員掌握更加準確的信息數(shù)據(jù)，提升建筑圖紙的科學(xué)性，提升建筑的整體建設(shè)質(zhì)量。而裝配式結(jié)構(gòu)是在建筑施工前，根據(jù)建筑需求以及施工圖紙對建筑構(gòu)件進行預(yù)制，之后在施工現(xiàn)場進行拼裝，這對構(gòu)件之間的匹配性和各項參數(shù)的準確性具有極高的要求。因此，在對裝配式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，應(yīng)用BIM技術(shù)是十分必要的。

具體而言，必要性如下：第一，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠有效優(yōu)化裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案，增強其科學(xué)性和合理性。BIM技術(shù)融合多種先進技術(shù)，所以，該技術(shù)具有較強的模擬功能。在設(shè)計裝配式結(jié)構(gòu)時，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠根據(jù)各項參數(shù)以及建筑需求對裝配式結(jié)構(gòu)建筑進行模擬，從而使相關(guān)人員能夠直觀地對模型進行檢查，判斷是否存在不合理的部分。不僅如此，由于BIM技術(shù)的先進性，還可以進行裝配式結(jié)構(gòu)建筑的節(jié)能模擬或是熱傳導(dǎo)模擬，從而幫助設(shè)計人員以及技術(shù)人員設(shè)計出更科學(xué)、更準確的裝配式結(jié)構(gòu)方案。而且，在實際過程中，相關(guān)人員還可以輸入各項數(shù)據(jù)搭建4D模型，通過對模型進行分析和調(diào)整，能夠規(guī)劃出合理的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。第二，增強各項信息數(shù)據(jù)的完整性，確保后續(xù)的施工作業(yè)能夠順利開展。對于裝配式結(jié)構(gòu)的建筑工程而言，最為重要的就是施工圖紙，施工圖紙決定著建筑構(gòu)件的預(yù)制規(guī)格以及材料，各項施工作業(yè)均需要嚴格按照施工圖紙進行。但在實際的建設(shè)過程中，施工圖紙難免會存在一定程度的偏差，僅憑相關(guān)單位的現(xiàn)場考察和分析，無法及時解決問題，從而影響施工進度。但通過應(yīng)用BIM技術(shù)進行建筑建?；蚴橇Ⅲw畫圖，提供給相關(guān)人員完整的參數(shù)信息，能夠使相關(guān)人員快速找到問題所在，進而及時解決問題，確保后續(xù)施工作業(yè)順利展開。第三，提升裝配過程的精準度，降低施工成本。通過在裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠利用該技術(shù)的可視化模擬構(gòu)造形式，從而提升設(shè)計的準確度，這在一定程度上降低了返工的概率，確保施工作業(yè)的有效性。另外，在應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計裝配式結(jié)構(gòu)時，往往是無紙化設(shè)計，節(jié)能環(huán)保，避免出現(xiàn)物力和人力資源的浪費，降低建設(shè)成本，提升了相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

第一，標準化的設(shè)計原則。在應(yīng)用BIM技術(shù)開展裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作時，設(shè)計人員應(yīng)遵循標準化的設(shè)計原則，確保建筑模數(shù)、施工材料的統(tǒng)一性，為標準化的裝配式建筑結(jié)構(gòu)提供切實保障。另外，設(shè)計人員還應(yīng)從實際出發(fā)，對建筑需求以及具體施工情況進行綜合考量，科學(xué)調(diào)節(jié)各項參數(shù)。一般情況下，建筑模數(shù)分為兩種類型，分別是導(dǎo)出模數(shù)和基本模數(shù)，只有采用統(tǒng)一的模數(shù)對裝配式建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，才能夠?qū)崿F(xiàn)建筑構(gòu)件之間的協(xié)同性，確保后續(xù)施工作業(yè)的規(guī)范性，從而有效降低裝配式建筑工程的難度，提升建設(shè)質(zhì)量。而無論是建筑模數(shù)屬于零部件的拆分階段，在對該結(jié)構(gòu)進行拆分后，設(shè)計人員還應(yīng)將其進行整合，通過BIM技術(shù)查看模數(shù)的協(xié)調(diào)性，使該類型的建筑結(jié)構(gòu)具有互換性，進而提升設(shè)計的科學(xué)性和有效性。

第二，科學(xué)化的設(shè)計原則。設(shè)計人員在對裝配式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，不僅要遵循標準化的設(shè)計原則，還要堅持科學(xué)化的設(shè)計原則，從而能夠?qū)ρb配式建筑結(jié)構(gòu)進行深化設(shè)計。設(shè)計人員在對裝配式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，需要科學(xué)拆分零部件，提升設(shè)計流程的規(guī)范性和簡潔性;在建筑構(gòu)件生產(chǎn)過程中，為規(guī)范施工人員操作的規(guī)范性，應(yīng)實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)的機械化;在實際施工過程中，要盡量避免應(yīng)用吊車運輸建筑構(gòu)件以及對接工作，增強施工作業(yè)的協(xié)調(diào)性。因此，設(shè)計人員在對裝配式建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，應(yīng)利用BIM技術(shù)對施工材料以及該工程進行科學(xué)整合，提升預(yù)制件能夠滿足施工要求，確保建筑構(gòu)件的統(tǒng)一性和規(guī)范性。除此之外，設(shè)計人員還應(yīng)詳細制定預(yù)制件的要求，確保預(yù)制件生產(chǎn)的有效性，確保預(yù)制件滿足工程建設(shè)需要，促進后續(xù)施工作業(yè)的順利展開。另外，設(shè)計人員為進一步深化設(shè)計深度，提升設(shè)計的科學(xué)性，應(yīng)保證設(shè)計程序的完整性。具體的設(shè)計程序是：設(shè)計深化說明、建筑構(gòu)建的布置、預(yù)制件的深化設(shè)計、施工節(jié)點設(shè)計等，同時，還包括涉及的器械設(shè)備以及設(shè)備規(guī)格，主要是型號、性能以及尺寸等[1]。

3研究以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 施工圖紙設(shè)計

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)的施工技術(shù)體系也得到了極大的完善，有效提升了裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工效率和建設(shè)質(zhì)量。這在一定程度上意味著，在對裝配式建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)發(fā)揮出BIM技術(shù)的作用，保證各項參數(shù)設(shè)計的科學(xué)性和合理性。施工圖紙作為建筑工程建設(shè)作業(yè)的重要標準，其科學(xué)性和準確性具有極強的現(xiàn)實意義，所以，設(shè)計人員在應(yīng)用BIM技術(shù)對裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工圖紙進行設(shè)計時，需要在短時間內(nèi)采集到該工程的各項信息數(shù)據(jù)，并核查信息數(shù)據(jù)的準確性，其中包括涉及的施工材料、施工材料的材質(zhì)和規(guī)格以及結(jié)構(gòu)強度等。之后，通過BIM技術(shù)將收集并核查過的信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)3D圖像，使其參數(shù)化，增強施工圖紙設(shè)計的直觀性和準確性，及時發(fā)現(xiàn)施工圖紙中不合理或是存在安全隱患的內(nèi)容。而且，若是無法對數(shù)據(jù)信息進行確認，可通過BIM技術(shù)中的云計算技術(shù)對其進行科學(xué)、規(guī)范的計算，從而確保數(shù)據(jù)的合理性。

在施工圖紙初步設(shè)計結(jié)束后，設(shè)計人員應(yīng)對各項數(shù)據(jù)進行校核。雖然裝配式結(jié)構(gòu)具有較強的先進性，能夠有效簡化施工流程，提高建筑工程的施工效率和施工質(zhì)量。但是，該結(jié)構(gòu)涉及的內(nèi)容較為復(fù)雜，例如鋼制品的結(jié)構(gòu)等，這些材料對精準度的要求較高，且極易受到天氣條件的影響，所以，設(shè)計人員需要在施工方案設(shè)計結(jié)束后對各項數(shù)據(jù)進行校核，確保其準確性，促進后續(xù)施工作業(yè)的順利展開。具體而言，設(shè)計人員通過利用BIM技術(shù)構(gòu)建的信息數(shù)據(jù)共享平臺對該工程相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進行收集，并對其合理性進行分析，從而判斷其準確性。在此過程中設(shè)計人員應(yīng)注意的是，校核工作應(yīng)多次進行，并根據(jù)校核結(jié)果對施工方案進行調(diào)整，之后再對方案的科學(xué)性和合理性進行分析，從而確定最優(yōu)方案[2]。

3.2 核算工程總量

對于工程的施工單位而言，除了要確保工程的建設(shè)質(zhì)量，還要保證自身的經(jīng)濟效益。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠根據(jù)實際情況科學(xué)分析該工程的施工總量，從而給相關(guān)方案的制定提供數(shù)據(jù)支撐，例如進度管理計劃或是施工成本計劃等。設(shè)計人員通過對工程總量進行核算，能夠有效提升工程建設(shè)的效率以及各項計劃的準確性和科學(xué)性。而且，建筑工程在施工過程中常常會發(fā)生變更的情況，設(shè)計人員通過BIM技術(shù)對其進行分析，能夠快速的確定波動范圍，從而及時調(diào)整相關(guān)參數(shù)和施工進度。

3.3 工程施工組織的設(shè)計

對于建筑工程而言，人力資源是最為重要的基礎(chǔ)組成，尤其是規(guī)模較大的建筑工程項目，為提升人工分配的科學(xué)性，提升施工效率和施工質(zhì)量，設(shè)計人員同樣需要對施工組織進行設(shè)計，降低人力成本，提升相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益。第一，設(shè)計人員在實際設(shè)計過程中，應(yīng)嚴格按照施工方案的相關(guān)要求進行，推進施工方案的落實;第二，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)實際情況對該工程的施工管理計劃進行編制，其中需要包含的內(nèi)容有：各個施工環(huán)節(jié)所需的施工人員數(shù)量、施工環(huán)節(jié)所需的施工技術(shù)以及施工設(shè)備的操作能力等，通過對其進行明確規(guī)定，確保施工作業(yè)的規(guī)范性。為有效滿足以上要求，設(shè)計人員應(yīng)利用BIM技術(shù)對工程施工環(huán)節(jié)的各項數(shù)據(jù)和信息進行采集，還要把握施工人員的綜合技能水平，提升人員分配的科學(xué)性和合理性，實現(xiàn)工程的精細化管理。除此之外，設(shè)計人員還應(yīng)通過BIM技術(shù)構(gòu)建綜合性的建設(shè)材料管理機制，該機制應(yīng)貫穿于施工材料的采買階段到施工結(jié)束后的回收階段，尤其是在采買建設(shè)材料時，應(yīng)明確施工材料應(yīng)用的先后順序，避免施工材料受外部因素的影響導(dǎo)致質(zhì)量受損等情況，從而確保施工作業(yè)能夠順利開展，提升施工質(zhì)量和建筑工程的整體質(zhì)量[3]。

3.4 建筑構(gòu)件制作和安裝方面

對于裝配式建筑結(jié)構(gòu)而言，往往需要施工人員在施工現(xiàn)場拼裝預(yù)制件，在此過程中涉及較多的裝配結(jié)構(gòu)，例如鋼結(jié)構(gòu)等。對于裝配結(jié)構(gòu)而言，最重要的就是對結(jié)構(gòu)誤差進行控制，保證拼裝后的建設(shè)構(gòu)建滿足工程建設(shè)需求和質(zhì)量要求。因此，設(shè)計人員可通過BIM技術(shù)對誤差進行控制，使其在合理的范圍內(nèi)，從而提升施工質(zhì)量，為建筑的后續(xù)使用提供安全保障。具體而言，在應(yīng)用BIM技術(shù)時，設(shè)計人員應(yīng)明確認識到BIM技術(shù)是由多項現(xiàn)代化技術(shù)組成，所以具有極強的精準性。所以，設(shè)計人員可在建筑構(gòu)件制作過程中利用這一特點，通過結(jié)合構(gòu)件參數(shù)從而制作合適的建筑構(gòu)件。以混凝土構(gòu)件為例，設(shè)計人員可應(yīng)用BIM技術(shù)結(jié)合施工場地的天氣條件以及溫度和濕度情況，調(diào)整施工材料的拌和，并對用料情況進行科學(xué)、合理的調(diào)整，從而優(yōu)化材料質(zhì)量，提升建筑構(gòu)件的制作質(zhì)量和制作效率[4]。

在實際的裝配式建筑施工過程中，涉及極多的裝配式構(gòu)件，這些構(gòu)件往往需要施工人員在施工現(xiàn)場進行安裝，甚至需要在工程進行結(jié)構(gòu)的預(yù)拼裝。若是在對鋼結(jié)構(gòu)進行安裝時，可以在預(yù)制件的供應(yīng)廠商處完成焊接作業(yè)，并對其質(zhì)量進行科學(xué)檢驗，在規(guī)格和質(zhì)量均滿足該工程的建設(shè)要求后，再將其裝載至運輸車輛運往施工場地。在施工現(xiàn)場安裝裝配式構(gòu)件時，施工人員應(yīng)提高對連接點的重視，確保連接質(zhì)量，按照相關(guān)要求做好構(gòu)件之間的連接工作。以混凝土結(jié)構(gòu)為例，施工人員在對其進行連接時，需要進行鑿毛處理，從而提升混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。而BIM技術(shù)在該環(huán)節(jié)，主要是對各項信息數(shù)據(jù)進行收集，并根據(jù)正確的數(shù)據(jù)構(gòu)建三維圖像，技術(shù)人員通過分析圖像確保數(shù)據(jù)無誤后，方可進行安裝作業(yè)，提升作業(yè)的有效性。

3.5 運行維護階段

運行維護作業(yè)主要是對裝配式建筑工程的安全隱患進行查找和處理，使該工程在滿足施工要求以及保證施工質(zhì)量的前提下延長使用壽命。在該階段，BIM技術(shù)主要是構(gòu)建該建筑的立體模型，并對各個部分的受力進行分析，使設(shè)計人員能夠直觀的判斷該工程是否存在安全隱患。若在分析過程中發(fā)現(xiàn)裝配式結(jié)構(gòu)綜合強度無法滿足建筑需求的情況，應(yīng)立刻通過BIM技術(shù)構(gòu)建輔助承重結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)安全問題，從而提升建筑的建設(shè)質(zhì)量。

4結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)對裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計工作具有極強的現(xiàn)實意義。因此，相關(guān)人員應(yīng)深入研究、應(yīng)用BIM技術(shù)，發(fā)揮出最大的作用，并將該技術(shù)貫穿于裝配式建筑工程始終，從而提升工程的整體質(zhì)量。

參考文獻

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