侯蕾

摘要： BIM技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，為我國推行的裝配式建筑設(shè)計(jì)提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。疊合板樓蓋體系是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系中的重要組成部分。在裝配式樓蓋體系中疊合板的生產(chǎn)過程中，創(chuàng)建不同標(biāo)準(zhǔn)的BIM預(yù)制構(gòu)件庫，按照業(yè)主不同需求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，不僅滿足了工廠規(guī)?；?、自動(dòng)化加工要求，更滿足了現(xiàn)場的高效組裝要求。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);預(yù)制裝配式混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

面對(duì)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)的局限性，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)施工技術(shù)的有效突破，可以加強(qiáng)預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的推廣，從而更好地推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展。通過對(duì) BIM 技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，能夠使構(gòu)件加工中存在的眾多問題得到妥善的解決，使資源得到有效的利用，減少資源浪費(fèi)，使工程的成本在得到很大程度的降低，在模型構(gòu)建的過程中根據(jù)工程的進(jìn)度不斷進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使各項(xiàng)資源得到優(yōu)化配置，使工程質(zhì)量全面提升。

一、BIM的功能與發(fā)展

BIM即建筑信息模型，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)、集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。BIM將建筑項(xiàng)目生命期不同階段的數(shù)據(jù)/過程資源都囊括在內(nèi)，且支持建設(shè)項(xiàng)目生命周期中動(dòng)態(tài)的工程信息創(chuàng)建/管理和共享，不僅能夠大大降低建筑工程的風(fēng)險(xiǎn)，還能夠有效提高效率。裝配式建筑的核心是“集成”，BIM技術(shù)是“集成”的手段，串聯(lián)起設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的全過程，服務(wù)于裝配式建筑全生命周期。裝配式建筑的核心是集成性，目前我國開發(fā)的不少裝配式建筑項(xiàng)目中，不乏有設(shè)計(jì)方運(yùn)用BIM-Revit進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電的集成設(shè)計(jì)。從方案到施工圖，工廠制作和運(yùn)輸，現(xiàn)場裝配全過程，甚至考慮到建筑日后的拆除，真正實(shí)現(xiàn)了建筑全生命周期的設(shè)計(jì)和控制。比如：通過BIM提前檢驗(yàn)防治鋼筋碰撞的情況;建筑工業(yè)化工廠的本地化確保疊合板在運(yùn)輸過程中的安全;BIM技術(shù)協(xié)調(diào)部件生產(chǎn)與施工進(jìn)度，避免現(xiàn)場堆放，高效的建筑工業(yè)化確保建造質(zhì)量與速度等等方面。無不顯示出BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的強(qiáng)大功能和全面控制作用。

二、 BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用優(yōu)勢

（一） 信息監(jiān)測

在對(duì)工程進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)的過程中，其眾多環(huán)節(jié)中多包涵的內(nèi)容不盡相同，這些內(nèi)容往往是相對(duì)獨(dú)立的，設(shè)計(jì)者將這些信息進(jìn)行整合時(shí)需要花費(fèi)大量的時(shí)間，除此之外還會(huì)給工程帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)，BIM 技術(shù)能夠改善這一狀況。使用 BIM 來建立一個(gè)共享的平臺(tái)，將各項(xiàng)信息進(jìn)行整合進(jìn)行形成直觀的模型，使各項(xiàng)內(nèi)容得到良好的融合，方便設(shè)計(jì)人員對(duì)信息進(jìn)行檢測，在模型中尋找各個(gè)信息的契合點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的檢測，使其結(jié)構(gòu)更加安全穩(wěn)定。

（二）圖紙應(yīng)用

在對(duì)PC結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)前，要對(duì)工程的整個(gè)概況進(jìn)行充分的了解進(jìn)而使用BIM來對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，通過對(duì)BIM的應(yīng)用來建立模塊，在其中要對(duì)預(yù)留洞口進(jìn)行特別的重視，對(duì)其設(shè)計(jì)要符合工程的整體概況;其次，建筑工程一般通過在混凝土上開孔來使管道的施工更加便捷，而在PC構(gòu)件中，其在成型之后不能夠進(jìn)行開孔，因此應(yīng)在設(shè)計(jì)圖紙中對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行標(biāo)注從而，使構(gòu)件的制作的質(zhì)量得到有效的保障;最后，通過BIM來對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理施工，確保PC構(gòu)件無其他問題的發(fā)生。

（三）質(zhì)量和效率

對(duì) PC 構(gòu)件建立相應(yīng)的 BIM 構(gòu)件系統(tǒng)，使各個(gè)企業(yè)在對(duì)構(gòu)件進(jìn)行制作的過程中能夠協(xié)調(diào)合作，使構(gòu)件的建造更加科學(xué)合理，減少人力物力的投入，使材料得到合理的控制，促進(jìn)生產(chǎn)效率的不斷提高。除此之外，使用 BIM技術(shù)進(jìn)行三維模型的構(gòu)建能夠使各項(xiàng)施工流程直觀展現(xiàn)，對(duì)施工周圍的環(huán)境和構(gòu)件的設(shè)置有著良好的指導(dǎo)作用，進(jìn)而使工程的質(zhì)量得到顯著提高。

三、設(shè)計(jì)方法

（一）參數(shù)設(shè)計(jì)

使用BIM技術(shù)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)計(jì)能夠使其質(zhì)量得到保障。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)相關(guān)的構(gòu)件進(jìn)行按要求進(jìn)行分類，對(duì)功能不同的構(gòu)件進(jìn)行分析建模并得出其實(shí)際的設(shè)計(jì)參數(shù)，建立標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)指數(shù)，使其設(shè)計(jì)能夠更加的精準(zhǔn)，要求相關(guān)工作人員在對(duì)構(gòu)件進(jìn)行制作時(shí)一定要遵循BIM計(jì)算的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而確保各個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量，使其在具體施工中發(fā)揮出巨大的作用，使其適應(yīng)度達(dá)到最高。

（二） 圖紙模型

BIM 技術(shù)所構(gòu)建的模型一般都是三維模型，但在一定程度上還會(huì)構(gòu)建相關(guān)的二維模型，通過對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，將 PC 構(gòu)件的各項(xiàng)信息進(jìn)行表述，使構(gòu)件的模型直接通過BIM 展現(xiàn)，通過對(duì)圖紙進(jìn)行觀看，能夠清晰觀察構(gòu)件的構(gòu)成，除此之外還可以通過離散的圖紙對(duì)各種信息進(jìn)行相應(yīng)的整合，將其結(jié)合到同一模型中，使建筑企業(yè)和生產(chǎn)企業(yè)得到緊密的聯(lián)系，使構(gòu)件的制作的質(zhì)量得到顯著提升。

（三）設(shè)計(jì)思路

在對(duì) PC 結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要明確設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù) PC 結(jié)構(gòu)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求和其模型建立的參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。對(duì)預(yù)制配置構(gòu)件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的收集，通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行三維模型的建立，首先，要建立模型數(shù)據(jù)庫，將各個(gè)構(gòu)件的信息進(jìn)行整和，對(duì)模型的建立提供數(shù)據(jù)的支持;其次，對(duì)工程的狀況進(jìn)行全面的分析，構(gòu)件 PC 構(gòu)架，使設(shè)計(jì)者在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)更加方便，在很大程度上使其工作效率得到提升;最后，根據(jù)工程的具體需求來進(jìn)行模型的建立，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效能得到最大限度的發(fā)揮，使設(shè)計(jì)工作更加順利的進(jìn)行。

（四） 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要組成部分為板結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)，此外，它還可以由預(yù)制的混凝土構(gòu)件組成，如層合板、預(yù)制墻板和疊層梁等。在預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，須根據(jù)實(shí)際情況選擇是采用半預(yù)制還是采用全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)。為了保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量，設(shè)計(jì)過程中還需要考慮以下幾點(diǎn)：①在橫墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)情況，采用預(yù)制的承重墻板結(jié)構(gòu)或輕墻面板兩端山墻以滿足預(yù)制承重墻體滿足側(cè)向力計(jì)算結(jié)果或結(jié)構(gòu)部件的實(shí)際需要;②在對(duì)豎向抗側(cè)力設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于不同部位的結(jié)構(gòu)要保證主要豎向承重鋼筋注漿錨桿和連接通過各種現(xiàn)澆在一起;③規(guī)則需要和兩個(gè)方向的動(dòng)態(tài)特性應(yīng)盡可能接近且保持平面形式;④在 E 連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要確保機(jī)械完整性和連續(xù)性。

（五） 構(gòu)件族和軟件開發(fā)

在上述軟件中對(duì)系統(tǒng)族進(jìn)行具體的命名，在此之后對(duì)建立相應(yīng)的模板，設(shè)計(jì)者可以對(duì)其中的任意文件進(jìn)行編輯，在此應(yīng)注意的是該編輯只能在具體內(nèi)容中，其加載也只是在內(nèi)部，系統(tǒng)族主要有屋頂、墻體等內(nèi)容，通過對(duì)該軟件進(jìn)行操作使 PC 構(gòu)件得以生成，進(jìn)而將其圖紙進(jìn)行直觀展示。對(duì)上述軟件進(jìn)行二次開發(fā)對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有著巨大的促進(jìn)作用，能夠使設(shè)計(jì)的時(shí)間大大縮短，使工作效率和結(jié)構(gòu)質(zhì)量同時(shí)得到提高，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和抗震性起到良好的作用。

四、結(jié)語

科技是第一生產(chǎn)力，對(duì)先進(jìn)技術(shù)加以運(yùn)用能夠使工程的建造更加完善，使建筑業(yè)的發(fā)展更加繁榮。在對(duì)PC結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，使用BIM技術(shù)來對(duì)其進(jìn)行三維模型的建立，充分實(shí)現(xiàn)對(duì)其的分析和查漏補(bǔ)缺，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，提高設(shè)計(jì)的效率，使各項(xiàng)資源得到高效配置，避免工期延誤現(xiàn)象的發(fā)生，提高工程建造的整體質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。

參考文獻(xiàn)：

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