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摘要：现阶段，预制装配式建筑的利用有效地缓解了传统建筑工艺中建筑周期长、环境污染严重以及资源消耗过大等缺陷，促进建筑工程的高效稳定进行，因此在目前的建筑设计中得以广泛应用。下面本文就BIM技术在预制装配式混凝土结构设计中的应用进行简要探讨。仅供业内同行参考。
关键词：BIM技术；预制装配式；混凝土结构设计；应用
1 BIM技术的特点
BIM 技术是对一定数据进行收集和汇总，针对数据库进行智能化的分析和选择。在装配式建筑设计探索的过程中，人们要提高工作的能力以及效率。BIM 技术的出现很大的满足了个体的不足，大大提高了设计的广度和深度。BIM 技术是基于Web的设计系统。
1.1 模拟性及执行性
BIM 技术的设计和实现通常用于设计领域。例如，可以使用BIM技术查看建筑物的传递方式。在实际设计中，设计人员通过规划决策，确保管理人员可以通过BIM 技术了解建筑物的进度。
1.2 项目的可视化
BIM 技术具有可视化特点，它是所见即所得的形式。近年来，依靠单纯的施工图纸以及人们的想象力已经不能完成大型建筑的设计，BIM的可视化技术通过创建动画或者一系列图像将设计以立体形式表现出来，从而为客户展示更加直观的设计方案。这样不仅可以提升工作效率，还可以吸引客户，提高业务单量。在具体制定建筑计划时，依据方案图纸与各个部分进行沟通和决策，最终完成改善工作效率的目标。
2 预制装配式混凝土结构设计原则
在装配式建筑优化设计的过程中设计师需要遵循以下原则：①安全原则，安全始终是建筑施工的第一要务；②功能原则，过去住房建设功能相对单一，但是随着社会的发展，人们对住房的需求发生了巨大变化；③经济原则，在建筑装修中遵循经济原则可以节省建筑资源，减少建筑投资成本，并有效地提高公司的经济效益。一般而言，有效的住房装配式建筑优化设计应在安全性和功能性的前提下，节省资源降低成本，以使住房项目获得最大的收益。
3 BIM 技术的预制混凝土结构设计思路
要将 BIM 技术应用于预制混凝土结构的设计，首先需要进一步了解预制混凝土结构，同时根据预制结构的模块化和设计标准，设置相关预制结构所需的构件，然后根据构件选择标准进行优化配置，建立三维可视化模型，方便工作人员了解建筑的整体结构，进一步提高设计人员的工作效率，有利于实际施工工作。
为了进一步提高 BIM 技术的应用效果，要不断开发和设计，实现快速装配，以便系统地规划待装配的施工。安装系统存储后，可以使用目录文件详细探索每个建筑的功能，有助于快速找到文件。
利用 BIM 技术完成系统设计后，可以采用 BIM 系统装配模型，既保证装配精度，又保证装配效率。预安装后，可使用相应的界面将模型导入分析软件进行结构应力分析，模拟实际施工过程。基于 BIM 技术的应用系统可以随时调整构件程序中的施工参数，不仅减少了建模时间，而且提高了建模精度。结构的建筑分析完成后，可以绘制建筑图形，结构图以传统的方式呈现，即绘制结构图。同时，可以根据组件创建者编写的设计划分为不同的范围和类别，包括系统族、可变族和固定族。组成零件库的每个单独文件都可以根据零件库建立的技术流程进行分类和编辑，以便以后导航和搜索。通过技术分析，创建相应的图形模块化和标准化，不仅可以为实际施工提供详细的设计图形，同时为了防止进一步操作受到影响，设计方案可以导入系统，以提高预制混凝土结构的设计效率和质量。
3.1 设计概念
在本节中，基于 BIM 技术的预制混凝土结构设计的主要思路是在预制混凝土结构设计的模块化、标准化和信息集成的基础上，收集大量预制混凝土结构以获得先验信息，从而建立预制混凝土工程各构件的结构混凝土构件库。同时，创建零件库可以大大提高设计人员在工程设计中的便利性，因为如果设计人员想要设计不同类型的项目，他们可以直接从零件库中选择此类项目所需的特定零件。因此，不仅可以提高设计师的工作便利性，还可以大大提高设计师的工作效率。但需要注意的是，相关设计人员对预制混凝土结构的设计特点必须以市场实际需求为基础，目标明确，预制混凝土模型已经开发出来。该方法能有效促进预制混凝土结构设计的发展。
3.2 利用 Autodesk revit 软件进行三维可视化建模
设计人员使用 Autodesk revit 软件将完成的 2D 图纸转换成三维可视化模型，并根据结构的标准化和模块化设计，建立技术集成度高的组合结构所需的所有构件的资源库。设计项目结构时，可以通过直接从项目的填充组件库中选择标准组件来提高设计者的工作效率。预制结构的三维视觉模型对于设计师和施工人员之间的交流以及计算项目数量非常有用。
3.3 Tek Last Structure 在复杂装配结构节点中的应用
Tek Last Structure 是一款专业的三维建筑结构模型软件，它是世界上第一个建筑信息建模系统，涵盖了从概念设计到详细设计、制造和车间装配的整个过程。利用 Tek Last Struc－tures 深化设计软件建立三维钢结构模型，深化设计软件绘制附加设计图，为构件施工提供依据。如图 1 所示，钢构件的三维实体造型提供了直观的视觉认知，从而提高了制造和安装效率。
3.4 建立系统族
在 Autodesk revit structure 分析软件中，系统族是最常用的结构，主要用于数据分析和建模。而且系统族生成的模型不能私改，只能内部实现。此外，因为系统包含了建筑的主体结构，如屋顶、墙壁和地板的设计，擅自改装将直接影响整个预制建筑的效果。在构件族中，不能将族直接构建到预制结构中，当应用项目文档时，工作人员必须按照标准要求和程序逐步完成组件系列库。
3.5 二级软件开发
Autodesk revit structure 分析软件的二次开发可以大大提高设计效率，缩短设计时间。但是，在二次开发中，系统族组件的内容只能加载到原始文件中，不能转移或修改，因此在开发过程中需要保证这些文件的有效性，以免丢失。预制混凝土结构元件通常存储在一系列文件中，这些文件旨在提高项目质量，从而延长项目寿命。
3.6 住房和 PC 产业化
居住建筑是人们生活中不可或缺的重要组成部分，随着经济的发展，我国住宅项目建设已经逐步产业化。混凝土施工原则是住宅建筑综合设计的要求。住宅建筑的构件应按标准要求合理设计，然后按设计内容统一加工制造。但是，在生产过程中，应尽可能合理地控制环境材料，使用技术和材料，减少污染和浪费。要合理规划生产流程，保证各个环节之间的运转，提高备件质量。一旦零件被制造出来，应按照住宅设计标准进行，设计好项目标准构件库，将每个标准构件组装到三维可视化模型中。
结束语
综上所述，目前，借助 BIM 技术，预制混凝土结构的设计方法不断完善。有效减少建筑资源浪费，促进建筑技术创新，提高建筑质量，建筑业已经成为建筑业发展的主要方向。BIM 技术已经成为住宅产业化建设的主要手段，可以有效促进预制混凝土结构的建设，特别是在住宅产业化建设中，可以有效提高建筑业的经济效益和社会效益。
参考文献：
［1］ 容丽晖，孙朋涛.BIM 技术在装配式建筑设计中的作用研究［J］.城市住宅，2020，27（08）：166-167.
［2］ 董苏然，许晓文，付素娟.BIM 技术在装配式建筑设计中的应用实践［J］.建设科技，2019（03）：137-139.
［3］ 侯杰，张进，易操等.BIM 技术在装配式建筑中的应用[J].智能建筑与智慧城市.2019，（10）：158-160.