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摘要：城市化进程的不断加快，对建筑行业提出了更高的要求。而科技的进步则为建筑行业带来了全新的发展契机，随着以BIM技术在建筑设计与施工环节的引入，建筑技术也在向着高效化、高质化发展。基于这样的背景，本文以建筑中常见的装配式建筑结构设计为主要研究对象，从BIM对装配式建筑设计的价值入手，简单分析了其在建筑施工设计中的具体应用，以期能够为相关企业提供参考，从而促进BIM技术的发展。

关键词：BIM技术;装配式建筑;结构设计

前言：装配式建筑是通过将提前制作的建筑部件进行组合，从而达到高效生产、节能环保目的的新概念建筑类型。其相较于传统的施工作业，多出了预先加工建筑板块的步骤，因此对于施工精度等都有较高的要求，需要施工人员和设计人员相互协调、互相配合。而BIM作为信息化时代的产物，不仅具备了效率高、精度高等优点，同样能够有效解决装配式建筑结构设计等方面的问题，全面提高施工效率，为建筑设计与施工企业的工作带来了极大的便利，因此有必要对BIM技术的运用进行探究，使其能够更好地运用于建筑施工领域。

一、BIM技术概览

BIM技术即建筑信息模型，它依托于计算机技术，将复杂的建筑结构等转化为可视化内容，通过模型的构建，能够有效地运用到建筑施工等多个领域，为建筑设计、监理等带来极大的便利。相较于传统的建筑信息软件而言，BIM技术充分体现了计算机技术独特的优势，能够在确保高效率的同时，降低施工风险。再加上BIM技术将建筑施工、设计的多个数据以信息技术的手段进行可视化，因此能够将传统建筑设计等步骤进行高度简化，从而大大缩短工期，提高经济效益。但BIM技术的引入，随之而来的则是更高的人才需求，由于我国对于BIM技术的研究和发展起步相对较晚，缺乏BIM设计的专业人才，企业需要通过人才培养与引进措施保障BIM的顺利接入，这就大大提高了企业运营成本。从BIM技术的特点可以看到，它能够极大程度上改善目前装配式建筑的各类问题，提高建筑效率，但与之相对的则是对建筑人才的更高要求，更高的发展前景带来了更高的要求，可谓机遇与挑战并存。

二、BIM在装配式建筑设计中的应用前景

作为一门高新技术，BIM能够发挥信息技术数据化、可视化的特点，对装配式建筑结构设计和施工而言能够有效地提高效率，可以为设计人员、施工人员提供极大的便利。而在装配式建筑中则更能充分发挥其优势，使整个装配式建筑的设计过程更加高效。从大量的实际施工经验不难看出，BIM技术在装配式建筑的设计和施工当中具有巨大的作用，其与建筑行业的发展趋势高度契合，具备了智能化、高效化、数据化等诸多优势。在具体应用方面可以大致分为如下场景：

1、用于提高装配式建筑设计和部件预制的精度

装配式建筑等新型建筑形式为建筑行业带来了巨大的挑战，以二维设计为主的设计方式已经不能满足日益提高的建筑施工和设计需要，而BIM这种以三维立体的形式，通过数据分析、构建模型的方法，都让装配式建筑部件加工以及结构设计的精度有了较大的提升，提升了整体设计加工效率，保障了经济效益。建筑设计人员在结构设计时运用BIM技术，就可以运用大数据对设计方案进行处理，将施工设计中的各个参数上传至服务器进行全面分析，通过云技术计算，对其中各类数据进行综合的比对、评估，最后通过人工与智能系统相互结合得出最优的设计方案，大大地提高了装配式建筑结构设计效率，同时提高了整体的精度。

2 能够显著提高装配式建筑设计效率

随着BIM技术在装配式建筑设计中的广泛应用，目前已基本实现设计数据的快速共享。一些成熟的设计信息能够快速流传于设计人员中，使得装配式建筑结构设计的各个参数能够实现快速获取，从而提高设计效率，这种简便快捷的信息传输，能够从现有的设计方案中找出契合实际情况的方案，从而极大地降低初步设计的问题。除此之外，借助于大数据技术，对装配式建筑的整个环节进行全面覆盖，使得BIM技术能够帮助设计人员快速找出设计中存在的失误，将问题带来的影响最小化，从而全面保障装配式建筑设计的准确性。

3、促进了装配式建筑部件设计的标准化

标准化设计是有效提高整体施工效率，提高经济效益的有效方案，在装配式建筑的部件生产过程中，其优势主要体现在对部件尺寸以及样式的调控上。通过BIM技术的引入，每一种预制结构部件的各项数据都能够上传至服务器当中，实现预制结构部件的数据备份，同时对其设计特点，具体性能等参数进行备注，进行详细地记录和存储，在未来遇到相似的设计场景时能够快速调用，从而提高施工效率，降低建筑成本，BIM技术在装配式建筑应用的优势具体如下图1所示。

三、BIM技术在装配式建筑的具体运用

1、 BIM技术应用于装配式建筑的整体设计

装配式建筑设计与传统建筑设计存在一定差异，其主要考虑的内容为预制构件预埋和预留流程，而这些数据的引入就要求更高的数据共享效率，保障各施工人员的相互协作配合。在引入BIM技术后不但能够通过信息技术方式实现各施工人员之间的高效沟通，同时还能够保障每一个施工步骤都能够数据化，方便后续的施工调控。除此之外，BIM技术还能够实现将数据上传之后模拟建筑的实际情况，进行模拟试验，在提高建筑安全性的同时，帮助设计人员更快地找出其中存在的各类问题，另外BIM技术还能够实现各个设计人员的高效配合，协同设计，确保设计步骤的科学高效。

3.BIM技术方便了装配式建筑的结构设计

在以往施工设计过程中较为常见CAD等二维模型构建软件，虽然同样能够实现基本的数据可视化功能，但由于二维图形的局限性，难以涵盖建筑的每一个细节。而通过BIM技术的运用，以三维模型的方式进行数据的可视化，将建筑构件以模型呈现在设计人员面前，在设计初期就能对建筑的整体情况有详细的了解，还能够推敲建筑体量，剖析建筑的功能布局。尤其是对于一些大型、复杂的施工项目而言，这种三维立体，可视化的模型能够更加清晰地对建筑结构进行了解，并通过更改其中的各项数据实现各变量的宏观调控，保障装配式建筑的设计效率。

4、BIM技术应用于预制构件的生产

除了装配式建筑的整体结构设计以外，BIM技术在部件生产过程中同样能够帮助技术人员改进相关参数，使部件的生产更加符合施工需要，能够有效提升设计效率和设计精度。但即使是利用BIM技术的前提下，同样需要设计人员进行实地勘探，了解对于建筑设计与施工过程中对项目存在影响的数据，从而为整体的建筑施工过程提供有力参考。在获取数据之后，将设计方案与各项参数进行上传与汇总，并备份在云端，帮助设计人员在后续的设计工作中随时查看数据，对比每种设计方案的优势，并找出更加合理的设计方案。在出现错误的数据板块，BIM也能够起到纠错和监督的作用，在与人工审核的相互配合下，能够有效地确保预制构件的高效设计和生产。

在具体的预制构件生产的过程中， BIM技术主要有以下形式：

4.1优化预制构件的生产流程

由于装配式建筑预制构件的生产，同时包含了设计与生产两个方面。因此为了确保预制构件生产的精确度，就可以通过提取BIM中设计的预制构件数据，从而制定出更加科学的生产方案。BIM在这个过程中主要起到了数据传输的作用，帮助设计人员与生产加工企业高效沟通，及时分享生产情况和设计情况，并将这些数据进行汇总，传输到施工单位手中，实现更加高效、更加精确的生产加工，从而提高效率。

4.2，对装配式建筑的模型试验

在装配式建筑的设计完成后，设计单位需要将设计的各项数据向厂家传输，在这个过程中，厂家同样能够根据设计方案，以及实际情况参与到装配式建筑的模型试验中，通过试制进行可靠性分析评估，能够有效地保障装配式建筑的各个预制构件符合使用需要和行业规范，BIM在其他方面的应用具体如下图2所示。

四、BIM在建筑施工设计中的其他应用

1、 BIM技术应用于装配式建筑施工

BIM技术除了在设计方面得以运用以外，在施工方面也得到了广泛应用，其通常用于施工管理的过程中。利用BIM技术对整体的施工流程进行模拟，能够确保安全隐患得到有效的排查，同时降低生产成本，提高生产效率。

而在装配式建筑施工中，BIM技术常用于库存管理，以及用于施工过程的优化。例如在对装配式建筑预制构件的库存管理过程中，利用BIM技术，能够实现预制构件高效自动验收，在避免人工验收产生的各项误差的同时，降低了人工成本。人工只需要抽检其中的一些构件就能了解整体的生产情况。

另外在施工优化层面，运用BIM技术模拟施工的各个步骤，能够帮助施工人员更好地了解施工细节，对于一些较为复杂构件的安装，更能够达到模拟练习的效果，使得施工人员能够了解具体的施工步骤，实现更加高效、安全的施工效果。而装配式建筑项目相较于传统施工项目而言，具备了自动化、机械化的特点。因此装配式建筑的施工相较于传统施工项目的精度要求更高，需要准确地连接各个构件，确保建筑整体的顺利竣工。运用BIM技术能够合理地规划施工现场的布局，在提高施工现场运输效率的同时，保障施工的规范性。由于BIM技术能够实现信息的高效传递以及备份，能够有效地避免信息在传递过程中存在误传的现象，确保了更加高效地管理与审核。在利用BIM技术对施工环节进行模拟的同时，还能够明确场地平面布置、以及具体的施工顺序，实现施工环节的全方位把控.可以说，BIM技术的引入能够充分协调所有参与到装配式建筑施工和设计的企业，使其能够快速了解施工的具体数据，从而实现更加高效的施工管理和成本控制，缩短了建筑工期、实现了经济效益的提高。

2、BIM技术应用于装配式建筑后期运行维护

除了设计与施工两个环节外，BIM技术同样能够应用于装配式建筑的后期运行维护当中。例如借助BIM技术，能够将建筑的布局进行详细划分，以模型的形式进行备份，在遇到诸如火灾等突发情况时能够及时定位火灾现场，为救火工作提供便利。而在一些关键构建需要后期维护时，可以从BIM的数据库中提取相关构建信息，实现了维护工作的高效化。另外通过BIM技术的引入，一旦建筑在一些原则问题上出现问题，就可以启动追责方案，对某个步骤的项目负责人进行追责，这种方式一方面督促了相关人员对待自身工作时更加的认真负责，另一方面能够最大限度地挽回损失，保障合法权益。

3、BIM建筑设计数据库的建立

在大数据的时代背景下，数据库的构建无疑为整个设计领域提供了全新的技术保障。通过BIM数据库的构建，能够备份大量的装配式建筑设计资料，以及装配式建筑预制部件设计数据，在需要的时候，设计人员通过相关数据的提取，能够快速地掌握哪些参数影响了建筑的具体性能，为后续的设计工作提供便利。数据库的构建充分体现了信息时代的优越性，在数据积累到一定程度时，还能够促进装配式建筑的标准化建设，制定出统一的设计要求。

五、BIM技术的未来发展展望

BIM技术的引入为建筑施工和设计带来了全新的方式，真正做到了将信息技术与建筑施工高度结合，符合了科技强国的发展理念。随着信息技术的进一步发展，以及未来的BIM技术的成熟都会对整个建筑施工行业带来巨大的变化。首先，BIM技术可以用于各类威胁人身与财产安全事故的预警和预防，针对建筑的整体结构进行分析，就能够清晰地了解容易引发建筑安全事故的安全隐患，做出及时地预防和排查。在设计时就能够考虑地考虑人员疏散和后续一系列措施，保障了建筑的安全性。另外BIM技术的引入同样能够实现装配式建筑的机械化与自动化，降低施工方的施工成本，提高施工精度，全面保障施工作业的顺利进行。可以说BIM技术的发展为整个建筑领域带来了全新的发展契机，因此需要抓住这个机会，深化改革建筑施工技术，促进建筑施工技术的改革。

结语：在大数据时代背景下，BIM技术无疑是建筑行业冉冉升起的新星，它用更加高效、更加智能的方式为设计人员、施工人员呈现了具体的三维模型，实现了数据的可视化，为整体施工设计工作带来了极大的便利。一方面，BIM技术的发展促进了建筑行业的发展，使复杂的建筑设计施工步骤得到了极大地简化，另一方面建筑行业的发展也在推动着我国BIM技术的发展，使得越来越多BIM的专业人才踊跃而出。相信随着建筑技术的不断深化改革和BIM技术的发展与完善，未来的建筑行业能够以更加求真务实、奋勇拼搏的态势积极进取，为社会的发展贡献力量。

参考文献

[1]高云河，黄冬梅.装配式建筑的结构设计与施工要点[J].新型建筑材料，2021，（04）：173-174.

[2]尚伟方.基于BIM技术的装配式建筑结构设计与探究[J].施工技术，2021，（06）：84-86.

[3]刘洋.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].工程建设与设计，2020，（19）：17-19.

[4]周树洋.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].中外企业家，2020，（20）：116.