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摘要：This paper firstly discusses the characteristics of BIM technology and prefabricated structure，respectively. Then the traditional design method and BIM technology design method for prefabricated structure are illustrated. Finally，the design and application of BIM technology in prefabricated structure are explored in detail.
关键词：BIM技术；装配式结构设计；应用
前言
当前随着社会经济的不断增长与建筑行业的飞速发展，装配式建筑对结构设计的要求较高，若想设计出科学合理的建筑结构方案，需要运用到一些先进的技术和工具，BIM技术就是其中之一。以下就联系实际来谈谈基于BIM技术的装配式结构设计方法，仅供参考。
1BIM技术和装配式结构
1.1BIM技术
BIM技术即建筑信息模型技术，简单来说，它是一种以建筑工程的各项信息数据作为模型基础，依据它们来建立建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑真实信息的技术。BIM技术中包含了计算机模拟技术、虚拟仿真技术及三维可视化技术等诸多先进技术。BIM技术的主要优势在于它的信息完备性、一致性及关联性、模拟性、可视化、协调性、优化性以及可出图性。无论在建筑设计、建设还是工程管理等工作中，BIM技术均拥有着十分重要的应用。
1.2装配式结构
由装配式梁、柱等构件通过可靠连接及现场安装即可形成装配式结构，其建造过程是通过标准化的设计、工厂化的预制生产、机械化精准装配，以高效、智能的建造方式规避传统现浇式混凝土结构的缺陷，节约建造成本并且不受极端天气的制约。另外，装配式建筑的施工降低了对环境的负面影响，有利于绿色施工，节能减排，遵循可持续发展原则，促进我国建筑工业化发展。
1.3优势
（1）模型可视化与仿真化。首先是由于其具有可视化和仿真化的优点。建筑结构设计是一项非常专业且复杂的工作，一般只有专业的工作人员才能理解这些专业术语和信息。但是，最终的建筑结构设计成果是要向建筑工程的其他工作人员展示的，建筑施工团队需要依据建筑结构设计图纸方案才能进行施工。所以为了方便大家理解，设计人员在设计过程中利用BIM技术可以将设计效果通过可视化的建筑结构模型展现给大家，建筑团队的工作人员便可以清楚的了解设计师的设计理念和想要传达的信息。通过BIM技术仿真化特点还可以预测建筑项目的具体施工环节和建筑效果，为施工团队提供良好的思路。
（2）提高项目管理与施工效率。通过BIM技术构建的建筑结构模型可以将后期实际施工中可能存在的一些问题体现出来，也就是能够起到预测的作用。建筑工程团队在知道这些可能出现的问题之后，便能够提前进行预防，避免这些问题的出现给施工造成影响，这样可以提高施工团队的工作效率。根据BIM技术预测出的问题，工程管理部门还可以制定相关的管理方案，调整施工计划，更加完善的管理规范措施能够减少这些问题的出现，从而提高建筑工程的工程质量。
（3）提升建筑行业专业化水平。BIM技术在装配式建筑设计中的应用充分实现了工业化和信息化的有机结合，提升了装配式建筑的科学专业化水平，并对当前行业的完善度和智能化也有积极的影响。首先，BIM技术需要通过建立可视化、模拟性较高的建筑模型来规划预测整体项目的运行安排与资源调配，对于施工进度中的各种预制构件都有较强针对性的专业化构建安排。
2装配式结构设计方法对比
2.1传统装配式结构
传统装配式结构主要是以设计单位的技术策划为基础进行方案设计和平立面设计，优化预制构件种类进行初步设计。
以初步设计为基础，按照相应的技术措施以及全专业考虑预埋要求，并进行深化实现施工图设计和构建加工图设计，且在构件设计完成后进行工厂化制造和安装。这种“设计-制造-安装”的过程是以设计院为主导的结构设计模式。然而，设计过程中没有充分考虑生产和施工等重要环节，在实际建设工程中传统设计模式下的装配式建筑经常出现无法制造、无法施工等现象，大量设计变更反馈给生产工厂，并可能出现二次设计、生产和施工等，造成巨大的经济损失。
2.2基于BIM的装配式结构
通过建筑、结构、机电各专业建立三维模型并统一整合到同一共享数字化信息模型中去，进行施工过程、施工进度的模拟，检测并调试有效碰撞，从而筛选出最佳设计方案。这种协同设计模式在构件加工以前便统筹考虑了构件设计、构件生产制作、构件施工装配等要求，其精确化程度高。在施工模拟过程中一旦出现施工冲突，可通过对集成的统一参数的建筑信息模型修改进行优化设计。实现“设计-生产-施工”的高效协调。这种设计方式彻底解决了建设工程项目从设计阶段、生产阶段、施工阶段以及运维阶段等全生命周期过程中的信息不共享所带来的负面影响，
3BIM技术在装配式结构设计中的应用
3.1设计思想
BIM技术的基础是三维数字技术，三维数字技术主要应用是建立数字化建筑结构模型。三维数字技术具备强大的可视化功能，利用它建立了数字化建筑结构模型后，就可以实现对装配式结构整个设计过程的模拟，并使多专业、多部门可以协同工作。应充分发挥出BIM技术的优势，尽可能的提高结构构件的通用性。在具体的装配式结构方案规划设计中，应遵循“以最少构件实现多样化结构”的设计思想。而这前提是要先建立起一个完善的装配式结构构件库，目的是降低结构构件设计难度、提高结构构件设计效率、节约结构构件设计时间以及减少成本支出，最终实现经济效益与社会效益的双重提升。
3.2可视化的结构设计优化
通过BIM技术建立各专业的3D可视化模型，将数据转换接口将模型导入到Navisworks软件中进行碰撞检测，可使各专业之间联系紧密。软件会自动统计碰撞的位置以及自动编码碰撞构件的ID，为设计修正提供依据。在3D可视化模型中通过ID查询可自动定位到碰撞的位置，所涉及的各专业设计师依据本专业的特点、专业规范并统筹考虑生产和施工等因素进行碰撞调试，高效完成设计优化。
3.3构件库的建立
传统的装配式结构设计思路是先整体后拆分，这种设计方式会使构件种类较多，不利于工厂化大批量的生产。因此，如何利用较少种类的预制构件设计满足多样化的建筑产品成为了解决问题的关键。采用BIM建立模型时，需保证构件系统和构件库的完整性，从而保证设计、生产、施工的准确和高效。通过对装配式结构的标准化构件拆分，可将不同楼层和位置处的梁柱构件统一归类，并形成许多独立的构件库。基于建立和完善预制构件库，是装配式结构设计的基础。其中预制构件标准化、模数化的研究和应用是预制构件库建立的核心。在进行装配式结构设计时，不同结构体系下的预制构件存在使用功能上的差异。以构件为最小单元，在满足标准化的同时，对构件进行承载力设计。完成后通过预制构件编码区分各个构件，对各类预制构件进行高效有序的管理，完成构件库的建立。
3.4户型库的建立
在装配式结构设计时，基于标准化的预制构件库，通过对各类编码入库的预制构件进行选择排列组合设计，形成标准化的装配式建筑户型。户型库的设计旨在以预制构件库为基础，减少设计过程中的预制构件设计，降低设计和人工成本。对户型库中的标准建筑户型进行排列组合，通过规划和管理可以在此基础上得到建筑模型库。从预制构件库再到装配式户型库，通过方案设计，模块化的组合，形成标准单个户型进而形成装配式户型库，这将有利于构件的标准化设计与生产，提高装配效率并减少成本。
4结语
基于将BIM技术应用于装配式结构的设计中，将有效提高各专业之间的协同性，但当前我国结合BIM技术与装配式结构的应用还较少，需进一步将两者相融合，促进建筑工业化的发展。
参考文献
[1]李昂.BIM技术在工程建设项目中模型创建和碰撞检测的应用研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2015.