摘要：随着经济的增长，建筑行业的发展也得到了很大的进步。由于城镇化以及工业化建设的推进，在无形中也就推动了建筑方面相关技术的发展。在装配式建筑结构设计中由于涉及到的内容多、周期短、建模软件缺乏，因此寻求一种能够有效解决以上问题的技术就显得十分紧迫。BIM技术的出现可以让设计人员以更加直观的方式对建筑模型进行设计，并且能够对模型中存在的一些问题进行有效的分析和整改，是实现装配式建筑全生命周期设计的必要条件，最终达到提高建筑结构设计质量的目的。基于此，本文就装配式建筑结构设计中BIM技术的应用进行了探讨。
关键词：装配式建筑；结构设计；BIM技术；应用
我国建筑行业长期以来发展模式过于粗放,建设周期长,需要消耗大量资源,同时对于周围环境也会造成一定的污染和破坏,而现阶段,我国的环境问题日益突出,各个行业领域节能降耗是大势所趋,建筑行业转型升级依然迫在眉睫。装配式建筑的发展使得现阶段的建筑方式产生了重大变革,契合现阶段建筑行业转型升级的要求,可以有效达到节能环保的目标。BIM技术作为信息技术手段,将其应用于装配式建筑设计中,可以有效提升建筑设计水平,推动装配式建筑的发展。
1BIM技术概述及特点
1.1BIM技术的概念
BIM技术能够对建筑工程中维护、运营、施工和设计等多方面的知识内容进行整理，最终以数字化可视技术的形式进行体现，提高了材料收集和处理的效率。因此，在建筑工程中使用BIM技术能够在很大程度上提高建筑工程结构设计的品质和效率[1]。
1.2BIM技术的特点
1.2.1可视化
传统的建筑设计是工作人员在图纸上对建筑项目进行描述，施工人员要通过抽象的线条和自己的想象进行描绘。而BIM技术的出现可以将设计人员脑海中的设计思路和数据变换为可视化的模型，以三维立体图像的形式来展示建筑工程的设计方案，这是一种更加清晰、直观的工程结构设计展现方式。
1.2.2协调性
在实际的项目建设过程中，由于装配式建筑全专业设计的复杂性和整体性较高，以及装配式建筑设计、生产、运输、堆放、施工等一系列环节的协调沟通不顺利造成的建设效率低下。BIM技术的出现可以有效避免协调性差的现象发生，该技术能够对各部门之间可能存在的协调问题生成自动协调数据，消除专业问题。
1.2.3优化性
建筑工程开展的过程实际上就是对建筑工程进行不断优化的过程。BIM技术虽然不能直接对建筑工程进行优化，但是BIM模型能够提供建筑物实际存在的信息。除外，由于现在的建筑工程复杂程度较高，工作人员不可能对所有的信息都了如指掌，因此要借助一些科学手段，其中BIM技术的出现能够很好的帮助工作人员对复杂的工程进行优化。
2装配式建筑结构设计中BIM技术的应用
要确保装配式建筑的生产效率以及整体质量,首要任务就是建立标准化的设计流程,使装配式建筑的预制式构件具备通用性,从而是装配式建筑构件可以通过组合、分解的形式构成多元化的建筑。标准化的设计是解决现阶段装配式建筑存在问题的关键,对于装配式建筑的发展具有重要意义。
2.1创建以及优化BIM预制式构件库
2.1.1预制式构件库概述
创建预制式构件库是建立标准化设计流程的关键,后续预制式构件的生产、装配以及信息化管理都将以此为基础。解决现阶段装配式建筑存在的问题关键是要实现有效的信息共享,而信息共享的基础就是预制式构件库。预制式构建库的特点可以总结为以下几方面,其一是独立性,即预制式构件库当中的各个构件相互独立,不会因使用次数的增加导致属性发生改变;其二是循环使用性,即预制式构件库当中的各个构件可以在不同项目中循环使用,只要规格一致,即可实现批量生产;其三是可添加性,即预制式构件库可以根据实际需求增加相应的信息,从而便于后续生产以及装配施工。
2.1.2构件编码以及信息创建
对预制式构件进行编码是计算机对其进行识别以及处理的基础,首先需要将预制式构件按照其属性以及类型进行分类,建立类目;其次再对下属预制式构件进行编码,从而使每个预制式构件都具备唯一性编码。便于计算机快速识别。预制式构件编码需要遵循五项原则,其一是唯一性,即每个构件需要具备唯一的编码;其二是统一性,即所有构件的编码需要采用统一格式;其三是实用性,即预制式构件编码也便于计算机识别处理,便于工作人员使用和管理;其四是完整性,即预制式构件编码需要覆盖数据库当中的所有构件;其五是简明性,即编码形式要尽量简单明了,用简单的字符表示。
2.1.3预制式构件优化
为了有效保证预制式构件符合实际装配施工需要,在调用构件时需要对其进行初步的优化,将预制式构件模型转化为IFC格式,然后导入Tekla软件当中,对其进行整体性分析,将不符合要求的预制式构件替换或者修改,直至满足项目实际需要。
2.2装配式建筑BIM模型模块化设计以及深化设计
模块化设计的基本思路可以总结为以下几方面,首先根据建筑的实际情况将建筑划分成若干户型模块,然后根据实际需求从数据库当中筛选合适的预制式构件,即建筑设计师按照自身的设计理念构建项目整体模型。其次,由设备设计师以及结构设计师添加相应的设备构件以及结构构件,进而形成完整的模块。最后将各个模块进行拼装,形成最终的设计模型,确保整个建筑完整。
2.3协同设计
协同设计指的是不同环节的工作人员以BIM平台为基础,协同进行设计作业,这样可以有效保证在后续装配施工时构件的位置精确,不会与管线、电气设备等出现冲突。完成设计后还可以进行碰撞试验,测试建筑模型的整体性能,以便适当的进行调整和优化,最大限度的避免在后续施工过程中出现问题,从而导致工期延误。
2.4应用于建筑结构的可视化设计
BIM模型不仅可以被各个学科共同审查，而且可以在三维可视化环境中准确地发现各个学科的问题，同时解决多学科之间的协作难题。在土建施工过程中，相关施工人员在输入各构件的材料、几何尺寸、图中标识、机电信息等信息后，即可准确地进行施工浇筑和安装。同时BIM技术具有可视化的优势，因此能够保证项目参与者很好的理解建筑的设计布局和其中的一些细节。除此之外，BIM技术还能够让设计者对建筑结构设计中存在的问题做到及时发现和解决，包括装配式构件、管线和楼梯的设计等，最终得到各方都满意的设计。
3结束语
BIM技术的应用能够极大的促进我国建筑行业的发展。在装配式建筑设计当中，结构学科与其他各学科之间的协调与沟通是非常重要的。甲方、设计、施工等人员可以通过BIM进行沟通，BIM系统实现了信息的共享。甚至可以通过四维模型来模拟施工，使设计中的问题得以马上解决。但当前BIM装配式建筑全生命周期中的应用还不是很成熟，如在预制构件生产、建筑运维阶段，这需要建筑工程各个专业共同的配合与努力，对BIM进一步加以探究和分析，使其在建筑工程中得到更好的应用。因此，在建筑行业的发展过程中，要不断深入对BIM技术的研究与运用，将BIM技术与装配式建筑很好的结合起来，保证BIM技术能够在建筑行业中的成熟运用。除此之外，我国应加强对BIM建模软件对装配式建筑各专业及各阶段适配的研发力度，才能保障BIM技术在建筑行业中的广泛应用。
参考文献
[1]史艳伟.装配式建筑设计中BIM技术的应用分析[J].山西建筑,2018,44(35):15-16.
[2]卢海燕.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用[J].居舍,2018(25):79.
[3]潘敏华,张守峰,王旭松.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].建筑结构,2018,48(S1):658-662.