BIM技術在裝配式結構設計中的應用

文/侯建國 唐山市規劃建筑設計研究院 河北唐山 063000

現如今科學技術不斷發展，人們對建筑結構的要求也越來越高，這也在一定程度上增大了工程設計的復雜性。裝配式結構在建筑工程建設中應用十分廣泛，為項目工作人員及時能了解和整合建筑項目信息以及各個方面突發情況提供便利。同時在設計中也需要面對更多的問題，如構件類型多，結構復雜，孔洞較多，且鋼筋密度大等。

1、BIM在裝配式建筑應用的特征優勢

項目投資的過程中，提高工程質量和施工進度，加大建筑成本控制的力度是最為重要的內容。因此建設單位應與項目的參建方形成有效的溝通，將BIM技術科學合理地應用于裝配式建筑工程項目當中，其可提高溝通的流暢性，進而使參建各方均可獲取更加全面和準確的項目信息，熟悉掌握項目的施工流程。例如，在設計階段采用BIM技術建立項目模型，進而將該技術三維立體可視化的優勢充分展現出來，這樣也能夠以更快的速度確定設計方案，縮短工程設計所需的時間，保證了工程設計的按質量和效率。或者還可合理利用BIM技術使甲方與乙方以更加直觀的方式完成項目信息的傳遞與溝通。

2、BIM技術在裝配式建筑中的設計思路

2.1 構件參數化處理

在構件參數化這一過程中主要可分為兩個部分，一個是常規構件信息的查找與搜索。以B級六角螺栓為例，仔細分析常規構件參數化的整個過程。在完成信息統計工作后應科學編制參數族。首先打開Revit軟件，然后點開新建族，選擇模板，最后開始族信息的編輯工作。在這一過程中必須要注意的一點是，選擇模板時應結合Revit的用途，在工程設計中可結合工程實際對其進行適度的調整。

2.2 BIM深化族庫系統的設計與開發

為保證調用構件的效率，加快構件裝配的速度，應對BIM深化族庫系統進行更加深入的開發，以此為基礎構成系統族庫文件目錄。采用橄欖山塊軟件完成系統設計深化環節。隨著項目的發展和深化，它將積累一個獨特的族庫，如參數標準典型節點，標準組件和預留嵌入式零件，根據特征和參數等屬性存檔到數據庫中，并存儲在企業信息中。該平臺便于在將來的工作中直接調用庫數據。并根據實際情況修改參數，可有效提高工作效率。族庫可以說是一種無形的知識生產力，族庫管理已經超出了REVIT族庫的概念，它可以包括知識庫和問題庫。它可以像庫索引和引用一樣索引并查找相關文件。

2.3 系統拼裝模型的應用

完成BIM應用系統設計環節后，以該系統為基礎可實現模型的預拼裝處理，另外還要采取有效措施加快拼裝的速度。完成預拼裝環節后再將模型導入到接口的結構分析軟件之中，詳細分析結構的受力。以鋼網架雨棚為例，在Revit -Structure軟件當中，利用BIM系統科學選擇族構件，結合實際調整參數組的基本參數，并以較快的速度完成鋼網架雨棚的拼裝環節。以往的鋼網架雨棚建模需要投入大量的時間和精力，設計較為復雜且難度較大，而且這種設計方式也無法保證設計的精度。利用BIM系統完成設計環節一般只需要選擇合適的族構件，并對參數進行適度的調整，進而完成拼裝工作。且在設計的過程中每一個構件都清晰地標注材料的信息以及各項參數數據。

2.4 繪制設計圖

完成結構分析環節并對其進行仔細檢查后，設計人員應合理利用Revit-Structure軟件完成施工設計圖紙繪制工作，完成圖紙繪制也就意味著完成了所有設計環節。現階段，Revit-Structure施工圖依然以傳統的結構平法施工呈現圖紙的基本面貌。而在Revit-Structure中可以將其轉換為對應的結構視圖。在該軟件當中結構鋼筋字體設置不夠完善，通常將Windows字庫文件中的REVIT_O.ttf直接拷貝到系統C盤/Windows/fonts路徑當中，之后完成拷貝。本文以梁配筋標注為例，對Revit-Structure的平法標注繪制步驟進行簡要分析。

1）可按照實際情況自行編輯結構框架標記族標注配筋。在這一環節應先點擊載入族。單擊梁標記族模板，之后選擇字段來源，添加梁截面標簽內容，然后點擊共享參數，添加配筋標簽的具體內容，最后完成結構框架標記族的編輯工作。

2）結合梁注釋中的內容做好梁柱標注，在繪制其他結構的平法施工圖時也可采用此種方法。

3、BIM技術在裝配式建筑設計中的應用價值

3.1 提高設計效率

裝配式建筑設計中需要多個專業人員的共同配合，充分利用BIM技術可以較快的速度為各專業人員傳遞專業信息，并對設計方案進行科學的調整，利用BIM中自動糾錯的功能找到設計中的沖突，讓各專業做好設計協調工作。同時通過相關人員對權限的整理和修改可使技術和管理人員依據自己的專業提出整改的意見，有效控制設計變更，提高設計質量。

3.2 推動構件標準化設計

BIM技術可實現設計信息的大范圍共享，設計人員可將設計方案上傳到系統平臺上，在云端整合結構參數，構建各類預制構件的族庫。設計人員可依據其中的數據進行對比和優化，從而明確構件標準的形狀和尺寸參數。建立預制構件族庫能夠推動構件標準化的發展，設計人員也可以BIM技術為基礎對設計進行及時有效的調整，滿足用戶的個性化需求。

3.3 保證設計精度

設計人員可借助BIM技術完成對構件的精細化設計，有效控制構件的偏差。在BIM模型三維視圖當中，設計人員可以更加清晰和直觀的視角來分析待拼裝預制構件的吻合程度，與此同時也可對構件連接點的準確性和可靠性實行科學檢測，增大資源利用率。

結語：

綜上，裝配式建筑結構設計中BIM技術的應用，成為了構件標準化設計的基礎。如今建筑行業不斷發展，BIM技術在裝配式建筑結構設計中的作用也日益顯現。BIM技術能夠以其強大的技術優勢適應不同的構件類型，有效完善裝配式建筑結構設計的綜合水平。