BIM技术在装配式建筑结构设计中技术研究

孙 阳 陈征征

(宿州学院 资源与土木工程学院 安徽 宿州 234000)

装配式建筑工程是目前我国建筑行业中的主体类型，利用装配式来进行施工建设，不仅工序较为简单，不会出现工期延误问题，而且也可以有效保障施工安全和施工质量，但是在开展装配式施工建设之前，必须要保障设计工作的科学性与合理性，才能够确保每一个工序环节都能够实现紧密的衔接，计划采取的施工工艺能够得到准确落实，以此便可以有效提高施工质量。利用BIM技术可以将设计方案以建模的形式直接展现在工作人员面前，可视化的效果能够，在施工建设之前帮助相关工作人员对建筑项目的任何一个结构环节，或者工序进行设计性的调整，进而可以保障实际施工之后工作的有序性与准确性[1]。

1 BIM技术介绍与特点分析

BIM技术需要计算机软件对建筑结构形态进行模拟建模，以数字化的方式将整个建筑生命周期直观展现在人们面前。BIM技术也可以对建筑工程的维护、运营、施工设计等方面进行数据整合，同样再以数字化的方式表现出来，这样便能够使项目在施工建设之前，可以在计算机上以完整的形态展现给任何工作人员，工作人员便可以在观察与分析的过程中，判断施工设计的合理性以及潜在的风险，并进行适当的调整。BIM技术最显著的特点包括三方面：首先是具有可视化特点[2]。BIM技术对于建筑工程的建模工作可以带来可视化的效果，设计人员需要将设计思路以及建筑相关的参数数据进行融合，建立起可视化的建筑模型，并以三维立体的图像将设计方案展现出来，这样能够使设计方案更加直观，使各项施工内容和设计工艺更加清楚明了；其次是具有协调性特点。装配式建筑在设计的过程中，会涉及诸多的内容，需要在设计阶段就要做好工序的协调管理工作，所以利用BIM技术开展装配式建筑设计，能够对施工环节进行一系列的调整，保障了各个施工管理部门的协调性，提高了工作的配合效果，使工程在未来施工建设时，可以得到更为顺畅的开展；最后是具有模拟性特点。BIM技术能够对建筑进行模拟展示，以仿真性的效果对建筑进行表现，而且这种展现不仅是对建筑工程完成后的效果的展现，更能够对每一个施工工序进行仿真模拟，工作人员只要具备一定的计算机操作能力，便可以详细查看每一个施工工艺设计要求，以及施工环节中的注意要点，这样便可以有效提高装配式建筑工程的设计质量，保障施工效果，使得设计图纸能够得到准确的落实[3]。

图1 设计图纸样板图

2 BIM技术的作用

2.1 在设计图纸上的作用

在开展装配式建筑结构设计时，利用BIM技术可以对预制部件的图纸设计进行调整，使建筑构件所开展的每一项设计工作都是精准和高质量的，相较于CAD技术所绘制的二维图纸，BIM技术所设计出的三维模型能够实现装配式建筑结构各个动态数据的有机关联，整个图纸中任何一个构件发生了变动，相应的模型参数就会发生改变，这样便可以使图纸设计与修改更加智能化和灵活化。利用BIM技术所建立的三维虚拟仿真系统，在进行建筑结构模型建设时，需要工作人员提前做好勘探工作，包括测绘和地质勘测等，建筑各项设计参数都需要提前计算好，并且传输到系统数据库中。系统数据库会智能化的对建筑构件进行尺寸分析，帮助设计人员获得更加科学、准确的数据。利用结构分析模型则能够实现对建筑构件拆分的功能，设计人员在获得与构件相关的界面信息、材料信息等数据信息之后，再根据这些信息进一步完善图纸设计工作[4]。

2.2 在钢筋设计上的作用

利用BIM技术在进行建筑图纸设计和生成时，设计人员可以获得建筑的剖面图和平面图不同的图形形式，能够对建筑物各类尺寸信息进行充分展现，这其中便包括钢筋这一重要材料的尺寸信息。信息化的技术手段可以强化装配式建筑钢筋的设计效果，设计人员可以利用BIM技术，对需要使用到的钢筋数量和相关参数进行准确的分析研判，为钢筋整体布局设计奠定良好的基础。比如，在设计预制梁钢筋时，需要对梁跨中后浇带纵筋进行切开处理，之后才能开展浇筑工作，这样便可以为后续开展的其他施工环节提供便利。在对梁段最大值进行设计分析时，需要对箍筋进行加密处理，要设计出钢筋与箍筋所需要的数量以及箍筋之间的距离。利用BIM技术便可以通过模拟分析的方式，对这一系列复杂的数据进行分析和设计，而且分析的结果几乎是与实际情况一致的，有很强的精准性和科学性。

2.3 在埋件布置上的作用

作为装配式建筑设计中另一个重要组成部分，预埋件的布置设计必须要通过严谨的拆分，整体结构设计必须详细准确，才能够确保其布置的科学与合理性。在开展装配式建筑设计的过程中，为了保障预埋件布置的科学性，提高现场施工作业的质量，需要对预制埋件的内嵌进行科学的设计。选择设计方案时，应该对预制墙柱、钢板等关联结构参数进行调整，保障整个参数设计的良性衔接。利用BIM技术能够以智能化的方式获取各个参数信息，这样便可以为预埋件的合理布置奠定良好的基础。比如在设计装配式墙体过程中，BIM技术可以实现参数的创建与共享，对于各种材料的尺寸都会有详细的展现。在针对砌块处理工艺上，BIM技术会对所使用的砂浆量进行自动计算，明确砌块过梁数量和位置，这样便可以实现对整个工程所使用的预埋件数量和位置的科学分析，完成相关技术参数的设计与存储工作。在开展具体施工时，这些参数都将发挥出极其重要的作用。

3 结语

总而言之，进行装配式建筑设计时，利用BIM技术，能够对每一个建筑设计环节进行细化处理，并且可以通过可视化的效果实现模拟分析，对每一个结构设计内容进行效果展示，可以确保建筑设计在质量、效果上和精准性上，得到更进一步的保障，所以广大设计人员需要加强对于BIM技术的应用能力，凭借着现代技术手段，加强我国建筑设计质量和水平。