對(duì)基于BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的幾點(diǎn)探討

陳青

摘要：科技進(jìn)步的前提下，我國(guó)建筑行業(yè)隨之開(kāi)始一系列的變化，走入信息化發(fā)展趨勢(shì)，越來(lái)越多的運(yùn)用大型器械和計(jì)算機(jī)技術(shù)等，提升建筑物的質(zhì)量，滿足社會(huì)多樣化需求。BIM技術(shù)是目前建筑企業(yè)較為青睞的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)軟件為基礎(chǔ)，建立起相應(yīng)數(shù)據(jù)模型來(lái)完成預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，跟上時(shí)代進(jìn)步潮流，也符合并滿足預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，保證工作的質(zhì)量。實(shí)際操作中，建筑企業(yè)對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行深入探究，結(jié)合自身實(shí)際情況不斷優(yōu)化工作模式，取得較具突破性的發(fā)展，同時(shí)也彰顯出諸的問(wèn)題，需要及時(shí)找到相應(yīng)的解決辦法，促進(jìn)建筑行業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中穩(wěn)步前行。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);預(yù)制裝配式;混凝土結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)方法;探討

近幾年，我國(guó)建筑行業(yè)呈現(xiàn)出飛速發(fā)展趨勢(shì)，使企業(yè)建筑成本逐漸減少、縮短工期、優(yōu)化施工流程等，提升經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)也保證建筑物的質(zhì)量。這得益于科技進(jìn)步，尤其是BIM技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用，彌補(bǔ)了我國(guó)結(jié)構(gòu)技術(shù)體系不完善和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未形成的缺陷，提升建筑工作效率和質(zhì)量，滿足社會(huì)多樣化需求。建筑企業(yè)將BIM技術(shù)應(yīng)用于預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，節(jié)約了大量時(shí)間和人力成本，合理分配和利用資源，將經(jīng)濟(jì)效益最大化，保證企業(yè)逐步增強(qiáng)自身實(shí)力，提升建筑水平。建筑企業(yè)為了能更好的應(yīng)用BIM技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行深入分析，以促進(jìn)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的發(fā)展，優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，保證施工的質(zhì)量，走上信息化轉(zhuǎn)型，使建筑水平達(dá)到一個(gè)新高度。

一、BIM技術(shù)和預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)概述

（一）BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是在三維數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)上，借助計(jì)算機(jī)對(duì)建筑物整體結(jié)構(gòu)以立體模型方式展現(xiàn)出來(lái)的方法，也叫建筑信息模型。此技術(shù)的應(yīng)用便是通過(guò)三維數(shù)字模型對(duì)建筑物進(jìn)行可視化的管理，做到科學(xué)分析并確定工程量，掌握施工全過(guò)程及運(yùn)營(yíng)情況，所以BIM的核心是信息，需要建立相應(yīng)的構(gòu)件庫(kù)。目前，我國(guó)的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)就是基于此技術(shù)而發(fā)展的，通過(guò)信息模型對(duì)建筑總體施工有較為全面的把控，精確到每一個(gè)操作環(huán)節(jié)，逐漸將BIM作為一定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的統(tǒng)一化。

（二）預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)概述

預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)稱即PC（Precast Concrete），是指以工廠生產(chǎn)和制作的混凝土預(yù)制結(jié)構(gòu)為主體，通過(guò)連接或裝配后現(xiàn)澆而成的建筑結(jié)構(gòu)。通常根據(jù)裝配的程度可以將這種結(jié)構(gòu)分為全裝配和部分裝配混凝土結(jié)構(gòu)，能夠滿足量化生產(chǎn)，同時(shí)工期較短、施工成本低，而且還有著安全保障和品質(zhì)均一等眾多特點(diǎn)，受到建筑企業(yè)青睞，并逐漸與BIM技結(jié)合，發(fā)揮出二者的優(yōu)勢(shì)，解決技工不足等問(wèn)題。

二、BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的重要性

（一）優(yōu)化三維技術(shù)交底工作，保證施工質(zhì)量

實(shí)際施工中，企業(yè)不斷加強(qiáng)質(zhì)量方面的管控，但缺少對(duì)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的施工經(jīng)驗(yàn)。為此，建筑企業(yè)在優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、技術(shù)難度和可能遇到的問(wèn)題去選擇三維技術(shù)交底形式，保證施工的質(zhì)量。特別是疊合板支撐、套筒灌裝等各種構(gòu)件的施工方案應(yīng)與BIM技術(shù)結(jié)合，構(gòu)件出三維模型，做到可視化，模擬現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和組裝過(guò)程，使交底內(nèi)容直觀、立體，以提升整體的施工質(zhì)量。三維技術(shù)交底工作逐漸建立起較為合理的施工標(biāo)準(zhǔn)，使專業(yè)人員看到未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做到自我完善，壯大工作團(tuán)隊(duì)也保證了工程質(zhì)量的控制水平。

（二）控制施工整體進(jìn)度，提高工作效率

建筑企業(yè)在設(shè)計(jì)預(yù)制裝配式房屋的過(guò)程中，會(huì)根據(jù)施工實(shí)際所需要的構(gòu)件數(shù)量、型號(hào)、材質(zhì)等建立起對(duì)應(yīng)的BIM構(gòu)件庫(kù)，做到設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)、構(gòu)件制造廠之間的協(xié)同合作，通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)多方可視化。基于BIM技術(shù)，企業(yè)間聯(lián)系加強(qiáng)并攜手對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行集中管理，根據(jù)實(shí)際需求去生產(chǎn)構(gòu)件，防止材料的浪費(fèi)，優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)施工人力，提升整體工作效率。建筑企業(yè)在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中深入探究，將人力、材料數(shù)量、周邊環(huán)境和施工現(xiàn)場(chǎng)等元素融入到三維建模環(huán)節(jié)里，利用先進(jìn)技術(shù)去分析，設(shè)計(jì)出較為優(yōu)秀的方案來(lái)指導(dǎo)施工。BIM技術(shù)的應(yīng)用減少企業(yè)勞務(wù)選擇風(fēng)險(xiǎn)，最大程度地避免出現(xiàn)因不合理設(shè)計(jì)而延長(zhǎng)施工進(jìn)度的情況，保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，甚至可以有效縮短工期。

（三）邁向設(shè)計(jì)、施工一體化建造的新征程

BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，逐漸凸顯出其優(yōu)勢(shì)，例如，覆蓋面較大，涵蓋構(gòu)件加工、設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)操作和施工等環(huán)節(jié)，精度高，能發(fā)現(xiàn)建筑圖紙中的不足并在最短時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題，提升現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)效果。建筑企業(yè)基于BIM技術(shù)開(kāi)始邁向設(shè)計(jì)、施工一體化建造時(shí)代，開(kāi)創(chuàng)出全新的發(fā)展局面，加強(qiáng)各單位間的聯(lián)系，做到每個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)化，提升施工質(zhì)量有利于生成對(duì)應(yīng)的信息模型，為指導(dǎo)日后生產(chǎn)和施工帶來(lái)便利。

三、基于BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法

（一）BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路

基于BIM技術(shù)對(duì)預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，企業(yè)要以標(biāo)準(zhǔn)化為方向，收集可能用于預(yù)制裝配中的構(gòu)件信息，建立起對(duì)應(yīng)的BIM數(shù)據(jù)庫(kù)。為了能更好地進(jìn)行仿真模擬，企業(yè)要理清設(shè)計(jì)思路，先建立用于預(yù)制裝配式混凝土工程中各種部件的構(gòu)件庫(kù)，例如，預(yù)制外墻結(jié)構(gòu)和樓板等。設(shè)計(jì)人員在后期進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，可以直接從BIM構(gòu)件庫(kù)中提取出混凝土構(gòu)件，滿足設(shè)計(jì)需求，提升整體工作效率。

（二）住宅產(chǎn)業(yè)化和PC

BIM技術(shù)的應(yīng)用下，建筑企業(yè)搭建起設(shè)計(jì)與施工一體化平臺(tái)，根據(jù)最初探究并確定的施工圖建立起相應(yīng)BIM模型，做到等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定，隨后完成模擬拆分，進(jìn)行下一步操作。建筑企業(yè)根據(jù)BIM技術(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)施工中各種工況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，完成PC運(yùn)輸并確定存放吊裝和支撐點(diǎn)，保證配件完好的抵達(dá)工程現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)不同的施工技巧與操作形成住宅建筑物。PC住宅的建造是目前全新的發(fā)展方向，具有較強(qiáng)專業(yè)性和環(huán)保效果，彰顯出無(wú)限潛力，需要建筑企業(yè)不斷探究和嘗試，增強(qiáng)綜合實(shí)力，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的穩(wěn)步前行。

（三）BIM技術(shù)在裝配式結(jié)構(gòu)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用

預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中大量復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是設(shè)計(jì)和制造中較難的部分，也給后期的裝配帶來(lái)困難，需要企業(yè)通過(guò)BIM技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題。BIM技術(shù)的應(yīng)用中，企業(yè)通過(guò)Tekla Structure軟件來(lái)構(gòu)建鋼結(jié)構(gòu)三維模型，深化繪制出相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙，以立體直觀的方式為構(gòu)件的加工提供幫助，保證制作的精準(zhǔn)性和標(biāo)準(zhǔn)化。

（四）利用BIM技術(shù)完成三維可視化建模

基于BIM技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員通過(guò)Auto desk Revit軟件將平面圖紙完整的轉(zhuǎn)換為三維可視模型。該軟件可以幫助工作人員分析設(shè)計(jì)方案和外觀是否合理，并在整個(gè)施工過(guò)程中及時(shí)傳遞設(shè)計(jì)理念，保證建筑的質(zhì)量。Auto desk Revit軟件支持設(shè)計(jì)、規(guī)劃和碰撞檢測(cè)等功能，也能加強(qiáng)企業(yè)、施工單位、生產(chǎn)廠家等多方面的溝通，更好滿足實(shí)際操作中的需求，合理利用資源并保證經(jīng)濟(jì)利益最大化。相關(guān)工作人員可以直接在做樣板文件時(shí)構(gòu)建相應(yīng)的PC構(gòu)件，將施工圖紙直接生產(chǎn)出來(lái)，給構(gòu)件加工方帶來(lái)便利。施工和生產(chǎn)的速度在BIM技術(shù)的應(yīng)用下逐漸提升，便于企業(yè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的把控和管理，有效的縮短設(shè)計(jì)周期也保證了建筑質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著B(niǎo)IM技術(shù)的應(yīng)用，我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展越來(lái)越快，逐漸走上信息化建設(shè)道路。建筑企業(yè)結(jié)合自身實(shí)際情況，引入BIM技術(shù)并探究其潛在的價(jià)值，應(yīng)用于預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，逐步解決以往因施工構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一而產(chǎn)生的諸多問(wèn)題，有效控制整體的施工成本，不浪費(fèi)資源，提升工作效率的同時(shí)也保證了質(zhì)量并取得較大收獲。基于BIM技術(shù)的應(yīng)用，建筑企業(yè)通過(guò)可視化手段來(lái)模擬多種可能出現(xiàn)的未知情況，以參數(shù)化的數(shù)據(jù)分析為決策提供較為客觀的支持，還可以做好記錄和承載施工經(jīng)驗(yàn)等有助于開(kāi)展后續(xù)的工作。建筑企業(yè)看清未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用BIM技術(shù)，建立相應(yīng)的參數(shù)化構(gòu)件庫(kù)，完善建筑的設(shè)計(jì)模型，做到精細(xì)與標(biāo)準(zhǔn)并把控好施工的進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)信息化和工業(yè)化，為我國(guó)建筑行業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)于BIM在工業(yè)建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用研究[J].陽(yáng)丹.江西建材.2019（10）

[2]基于BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法探析[J].王曉輝，鄧倩茹，陸蘇亮，王為宏.居舍.2019（24）

[3]基于BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式住宅應(yīng)用研究[J].林忠華.四川水泥.2019（01）

[4]淺析基于BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].邢丹丹.中國(guó)住宅設(shè)施.2019（05）

[5]BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式住宅中的應(yīng)用研究[J].余榮春.電子測(cè)試.2018（20）