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摘要：近年来，随着计算机技术的快速发展和不断取得技术上的进步，使得其被广泛应用于各个行业。在建筑领域，国家倡导建筑产业化发展，大力推进装配式建筑。BIM（建筑信息模型）技术融入先进的计算机技术，以其强大的信息管理和交互能力，在装配式建筑结构设计中的应用越来越受到重视。
关键词：建筑信息模型；装配式建筑；结构设计；应用
1BIM（建筑信息模型）技术
建筑设计建造BIM是BuildingInformationModeling的简称，即建筑信息模型。该技术以建设工程项目的各项关联信息数据为基础，采用计算机三维数字技术，建立三维建筑模型并模拟建筑物所具有的真实详尽信息。通过BIM技术创建一个内容丰富的建筑模型数据库，在该数据库平台中包含有建筑的全部信息，使项目各参与方（如建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等）可以利用这个共同的平台，共享这一建筑信息模型。与传统的CAD绘制的平面图形相比，依托计算机软件和三维数字技术的BIM不仅仅是停留在绘制建筑模型层面上，也不只是对点、线、面这些几何对象简单的操作，而是能够建立起墙体、门、窗等建筑构件的三维模型，并将这些模型的信息整合起来使之关联。通过BIM技术建立起来的建筑模型就是由各个建筑构件组成的一个建筑整体，而不再是一堆没有关联的点和线组成的图形。整个建筑物的每个构件在BIM平台中被对象化，对于每个对象的属性则是通过一系列参数来描述。这些参数一般是事先被定义好的，或者是遵循某些制定好的规则，建筑的属性就是由这些参数信息构成的。BIM可为项目提供可视化、精细化建造，是建设项目信息化、精细化管理的重要技术工具。
2BIM技术在装配式建筑中的应用分析及设计方法思路
2.1提高工作效率
目前为止的建筑行业中，专业人员大多是在2D的环境中进行装配式建筑的设计，没有实际的效果图，无法精确保证在设计过程中各个环节的密切配合。而运用BIM技术，构件制作方可以直接从建筑设计模型中提取需要的部分并且进行深化，再通过协同交给结构设计师完成结构的设计与校核，还可由构件厂直接生成造价分析。由于BIM系统中三维与二维的结合，计算完后的构件可以直接生成2D的施工图交付车间生产。在运用BIM三维制图软件时，各类专业技术人员均可通过在一个虚拟的建筑中进行设计更改，从而直接从模型中生成需要的图纸，极大地提高了设计阶段的工作效率。
2.2节约建筑成本
在装配式施工建筑中运用BIM技术可以一次性的解决建筑设计问题，减少施工损耗，达到绿色环保的目的。BIM技术可以有效地减少装配式建筑过程中的能源和资源损耗，直接进行无纸化设计施工，能大幅度减少建筑以及人力资源的浪费，减少在设计施工过程中因为各部门衔接问题而造成的一些不必要的返工。
2.3BIM参数化管理
相对CAD时代，BIM技术是使所有建筑构件通过智能
方式被清晰表达，数据被集中管理，族库的运用同样也使建筑过程中形成便捷的参数化。而这些特性，为建筑设计的管理提供了有效的手段。在施工过程中，管理人员通过参数化，可以对重要信息清晰把握。
2.4基于BIM技术的装配式结构设计的方法思路
应用BIM技术在住宅产业化结构设计方法的思路是：按装配式建筑标准化、模数化设计，建立形成具有较强技术集成的建筑产业化所需要的各构件（如预制外墙、预制梁、预制柱、预制楼梯、预制楼板等）的族库，在进行项目结构设计过程中，直接从设计好的构件库中选取所需用的标准构件到项目中，使一个个标准的构件通过安装搭接装配成三维可视模型，从而大大提高了设计者的工作效率。为最大地发挥装配式建筑的设计特点，可研究、设计、开发模数化标准化装配式平面户型，最后形成装配式建筑模型库。
3BIM在装配式建筑设计阶段的运用
3.1可实现预制构件的标准化设计，提高设计效率
将BIM技术手段应用于预制构件的设计阶段，能较好地达到构件模型信息的整合与共享。与传统的二维平面设计相比较，BIM技术采用3D为基础进行建模，预制构件的信息化资源库是以参数化的设计方式建立，设计人员可在平台上进行构件材料类型和尺寸大小等信息的整合，搭建起各种类的预制构件（例如门、窗等）的“族”库。各专业的设计人员可对同类型的“族”进行筛选和优化，并将其添加到构件资源库的“族”库中。随着“族”库的不断充实，预制构件的标准形状和模数尺寸也会变得越来越规范。通过这样的方式创建的预制构件“族”库，有助于提高装配式建筑构件通用设计规范和设计标准的科学性和合理性。BIM还具有三维可视化特点，设计单位通过可视化的三维模型与建设方、施工方、构件生产厂商等进行沟通交流，提前发现设计矛盾与盲点，并及时对设计方案进行调整和完善，可为项目各参建单位在后续阶段的协同配合提供便利。设计人员可以利用各类标准化的“族”库来增加装配式建筑的设计户型，以达到为户型设计和调整节约人力和时间的目的，还可使装配式建筑户型规格更加丰富和多变，更好地满足业主方多样化的需求。
3.2各专业协同工作，减少装配式建筑的设计误差
装配式建筑中的构配件要先预制好，然后通过运输、吊装和拼接，最终形成一个整体建筑。从预制构件开始设计，到在工厂中预制，再到拼装完成，最后完成装饰装修的各个阶段，需要对建筑进行整体的协同设计。建筑整体的协同设计主要有两大部分内容：一个是在专业内部进行优化设计及深化设计，即专业内协同设计；另一个是专业间的协同设计，即专业之间的碰撞检测及其之后的设计调整。前者按照设计规范来进行设计，并能适应建筑、结构、设备等各专业之间的功能需求，后者则是按照施工规范及设计的相关要求，以达到业主的功能要求。从装配式建筑的构件设计、构件生产、装配施工再到运营维护各个阶段需要涉及到很多专业的设计人员，如构件设计、暖通、机电工程、给排水工程和装饰装修等。各个专业的设计人员需要在信息通畅的平台上协调工作，密切配合，才能更好地完成整个装配化建筑。BIM技术的一大特点和优势就是可以实现信息化和协同管理，为工程项目的各参建单位提供一个三维可视化设计信息交互平台，从而可以在同一平台上将不同专业的设计模型交互合并，为各专业设计人员、各参建单位协同合作提供便利渠道。基于BIM技术的预制装配化设计、建造协同平台，是利用建立IFC标准的BIM模型资源库。为了能较好地实现各专业上下游之间的信息精确地传递，设计团队在BIM平台上协调配合对BIM建筑模型进行参数化设计，及时发现设计过程中的问题和缺陷，从而在设计阶段就能有效防止和避免构件间设计错误，显著提高设计效率和质量，能够为后期的施工建造全过程提供技术支撑。
4结语
将BIM技术应用于装配式建筑结构设计、结构模型优化、构件运输和指导现场建造的各阶段，可以充分发挥它的优势和作用。BIM技术是当前建筑产业化转型发展的重要技术支撑，应用于装配式建筑的设计和建造当中，将会大大加快推进建筑产业化发展和信息化发展。
参考文献：
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