论BIM技术下的预制装配式混凝土结构设计方法

汤 清 平

(珠海华发建筑设计咨询有限公司，广东 珠海 519000)



论BIM技术下的预制装配式混凝土结构设计方法

汤 清 平

(珠海华发建筑设计咨询有限公司，广东 珠海 519000)

介绍了BIM技术的发展现状，分析了住宅产业化与预制装配式建筑的特点，并探讨了基于BIM技术的住宅产业化预制装配式结构设计的方法，有助于进一步推动建筑行业的快速发展。

BIM技术，住宅产业化，预制装配式建筑，结构设计

0 引言

BIM技术是在预制装配式混凝土结构设计内应用，能够有效解决构件加工与建筑施工等方面所存在的问题，有效降低建筑行业在发展过程中资源浪费数量。BIM在参数化构建之后，不断对模型设计优化，充分发挥出劳动资源价值，全面提高建筑工程施工质量。

1 BIM技术

1.1 BIM概述

BIM是以三维数字技术作为基础条件，中文称之为建筑信息模型。在BIM内，将建筑工程内所涉及到的全部数据信息都包含在内，进而所构建的工程数据模型能够有效对建筑工程项目内有关数据信息进行阐述。在构建三维数字BIM模型之后，能够有效对建筑行业专业数据信息进行储存，同时也是BIM技术应用的前提条件。BIM主要是通过构建三维数字模型，对建筑项目整个施工周期进行统计分析，也就是完成建筑项目进行可视化及模拟化建设。BIM核心内容就是信息。

1.2 BIM技术概述

BIM技术在开放过程中所应用的三维软件，主要是由美国软件公司研发的，软件名称为autodesk revit。autodesk revit是现阶段BIM平台构建上兼容性最好的软件。autodesk revit软件在实际应用过程中，最显著优势为：按照BIM软件在实际应用过程中所产生的参数化设计信息，将其有关信息储存到三维模型数据库内，这样设计人员在设计过程中，能够自动形成立面图、剖面图、平面图等图像。这些图像内所应用的数据信息全部相同，其中一个环节在进行修改之后，有关图像及数据库内数据都会自动进行修改。管理人员与技术人员在应用autodesk revit软件之后，协作更加便捷，重复性工作数量也能够有效减少。autodesk revit同时还具有一款structure软件，主要作用是对结构工程师进行结构设计，有效提高建筑结构设计精确性[1]。

2 住宅产业化与预制装配式建筑

2.1 住宅产业化

住宅产业化建设是我国社会经济发展过程中所产生的信息行业，同时得到了我国政府部门大力推广。住宅产业化是以工厂生产方式，完成房屋住宅设计建造，将房屋住宅看做工程所生产出来的产品，按照相同结构及空间体系，在先进施工工艺的辅助之下，完成专业类别的划分，房屋住宅构件也就能够在工厂内集中生产，房屋施工主要进行安装，满足人们住宅需求。

2.2 预制装配式建筑

预制装配式建筑主要表示，建筑构件在生产完毕之后，利用专业运输工具运输到建筑施工场所内，最后在建筑施工现场内完成安装。产业化预制装配式建筑就好像制造企业一样，应用相同方式完成房屋施工建设，同时这种建筑物施工建设方式也是建筑行业发展主要方向。预制装配式建筑在实际施工建设过程中，具有节能、环保及产业化特征，对建筑行业稳定长久发展具有重要意义。

住宅想要进行产业化生产，关键环节就是构建装配式户型与产品，推动预制装配式规范标准化建设，推动构件标准化建设，最大程度降低设计过程中出现错误可能性，提高设计图纸设计质量及效率，特别是在预制构件生产及加工上，工作效率能够显著提升，全面推动住宅产业化建设。

笔者在对预制装配式分析研究之后认为，住宅产业化发展过程中，有关人员应该有效提高对预制装配式混凝土构件规范化及标准化建设，推动住宅产业化建设进程[2]。

3 BIM与住宅产业化预制装配式结构

3.1 相同点与结合点

BIM与住宅产业化预制装配式之间有着十分紧密的关联，同时也存在一定相同点。住宅产业化预制装配式主要分为三个阶段施工建设，分别为构件设计、构件制作与构件安装。在构件设计过程中，主要是对四个方面进行设计，分别为方案设计、初步设计、施工图纸设计以及深化设计。笔者在分析研究之后认为，深化设计主要针对的为预制装配式构件规范化制作，同时也是住宅产业化建设主要内容。在对基础预制装配式构件深入研究之后，能够有效推动构件规范化建设，提高设计制造工作质量与效率。在现阶段商业软件辅助之下，BIM技术标准化建设具有重要意义，同时还能够帮助三维标准预制装配式构件数据库完善[3]。

3.2 构建预制装配式户型库和预制装配式构件产品库

住宅产业化预制装配式在稳定快速发展建设过程中，最为关键的内容就是构建预制装配式户型库与预制装配式产品库。装配式户型主要由两个部分构成，分别为标准化户型与产品库。这样就能够发现，住宅产业化发展过程中，应该将重点放在预制装配式产品库构建上，进而推动预制装配式户型库标准化建设，住宅产业化设计质量及效率能够得到显著提升，设计正确率也能够提升，对于预制装配式构件规范化及标准化建设具有重要意义[4]。

4 基于BIM技术的住宅产业化预制装配式结构设计的方法

本文在对住宅产业化预制装配式结构设计方法分析研究中，基于BIM技术的autodesk revit作为案例进行研究。

本文在应用BIM技术对住宅产业化预制装配化结构设计方法思路上，主要是按照住宅产品规范化及标准化设计原则，构建技术集成平台的住宅产业化预制装配式构件结构，进而有效保证住宅产业化内所需要的全部构件，形成标准化数据库。在对项目结构设计上，能够直接在构件数据库内选取所需要应用的构件，利用不同标准构件，能够有效形成三维可视模型，设计人员设计质量在显著提高的同时，设计效率也能够显著增加。为了能够充分发挥出预制装配式住宅在设计上的特征，需要有效对预制装配式住宅户型深入研究与设计，构建标准化模型，形成完善的装配式模型数据库。

现阶段，笔者在对autodesk revit structure软件分析研究后发现，revit内最为主要的概念为族，设计人员可以按照族实际需求，对不同类别尺寸及形状的参数变量进行确定[5]。

族主要分为三种，分别为可载入族、系统族与内建族。可载入族也被称之为构件族，内部主要包含建筑门、窗等构件。构件族文件属于单独性文件，能够在项目内反复应用。计算机在应用REX进行拓展之后，根据本文设计思路，制作针对性族样本文件，构建标准化、规范化预制装配式构件，这样也就能够形成预制装配式构件数据库，将数据库内数据文件储存到计算机内。预制装配式构件数据库不仅能够为图纸设计提供标准化构件，同时也能够为住宅产业化生产提供标准图纸，任何项目在施工建设内可以应用针对性设计载体，住宅产业化预制装配式结构设计质量及效率都能够显著提升。

在对revit预定义内，不仅仅从外部环境进行加载操作，只能够在项目内部进行修改。住宅产业化预制装配式所需要的构件不能够直接构建文件形成数据库，在应用一个标准文件之后，项目可以按照标准化与规范化构件进行储存，形成构件数据库[6]。

5 结语

现阶段，在BIM技术帮助之下，预制装配式混凝土结构设计方法在不断地完善，建筑行业为了能够有效地减少建筑资源，促进施工技术的创新，提高建筑施工质量，已经成为建筑行业发展的主要方向。BIM技术已经成为住宅产业化建设主要途径，同时还能够有效推动预制装配式混凝土结构建设，特别是在住宅产业化建设上，能有效提高建筑行业的经济效益及社会效益。

[1] 杨士珏,李金园,洪人杰.BIM技术在老年公寓预制装配式混凝土结构施工中的应用研究[J].施工技术,2014(S2):587-589.

[2] 王军强.新型装配整体式混凝土结构施工技术[J].四川建筑科学研究,2015(1):31-34.

[3] 樊裕伟,冯 超.BIM技术在预制装配式混凝土框架结构中的应用[J].建筑,2016(2):66-68.

[4] 闫 浩,邓思华,李晨光,等.BIM技术在装配式混凝土框架结构中的研究与应用[J].建材技术与应用,2016(4):33-34.

[5] 万 鹏.BIM技术在公交立体车库中的应用与发展前景[J].交通与港航,2016(3):55-57，76.

[6] 田 东,李新伟,马 涛.基于BIM的装配式混凝土建筑构件系统设计分析与研究[J].建筑结构,2016(17):58-62.

Discussion on prefabricated assembly-style concrete structure design methods with BIM technology

Tang Qingping

(ZhuhaiHuafaBuildingDesignConsultingCo.,Ltd,Zhuhai519000,China)

The thesis introduces development status of BIM technology, analyzes features of residential industrialization and prefabricated assembly-style building, and explores residential industrialized prefabricated assembly-style structure design methods on the basis of BIM technology, which will be good for further promoting fast development of building industry.

BIM technology, residential industrialization, prefabricated assembly-style building, structural design

1009-6825(2017)06-0060-02

2016-12-10

汤清平(1984- )，男，硕士，工程师

TU375

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