BIM在混凝土预制构件设计中的应用研究

　　1 混凝土预制构件行业的背景

 

　　混凝土预制构件的优点是众所周知的，它不仅是建筑施工工业化的标志，同时也为降低成本、节能减排做出不少贡献。近年来，混凝土预制构件在轨道交通广为应用，在房屋建筑中的需求量也逐渐增加。2010年，为推动住宅产业化与节能减排，北京市政府将开展了多个混凝土预制品的住宅试点项目，其工程量预计在2013年以后将达到当年住宅施工量的10%。

 

　　2 当前发展面临的困惑

 

　　虽然行业前景不错，但混凝土预制品行业仍存在不足，根据北京市混凝土预制构件行业发展规划，其发展面临三个问题：第一，总体产能过剩，开工不足。第二，非高端产品技术水平不高，产品质量差。第三，粉煤灰、砂、石等原料供应紧张。这相比于发达国家仍有很大差距。这种现象与该行业的生产模式及经济秩序是分不开的。虽然很多构件厂已具备相应的技术条件，但由于其与设计、施工单位联系不够紧密，没有良好的衔接管理模式，所以造成他们不能经济高效地参与到新型项目中，制约了其实现生产一体化。

 

　　通常来讲，现有混凝土预制构件设计体系有如下两种：

 

　　设计单位从构件厂已生产的预制构件中挑选出满足条件的来使用。

 

　　设计单位根据需求向构件厂定制混凝土构件。

 

　　但这两种方式中都存在很多不足，首先，构件厂与设计单位沟通困难，联系不够紧密。国内大部分设计师们设计时并没有充分考虑预制构件的因素，从而不能设计出好的预制装配式建筑作品。也就不能很好地利用已生产的构件类型，同时也从需求上限制了构件的生产。其次，广大构件厂并没有具备深化设计的能力，没有大量投入到科技研发中，新品开发速度缓慢，造成了他们不能满足设计单位的定制要求，也影响了经济效益。

 

　　同时，构件生产也是围绕项目展开的一系列高度连续协作的过程,是由多个部门共同协作完成的。在整个设计过程中,每个部门都可能根据需要和要求对其设计做出数次修改，而这些修改对其他部门的设计工作往往造成非常大的影响。这样在设计，生产和施工过程中，就会由于相互的不协调产生很多问题。

 

　　3 BIM的概念及对问题的解决

 

　　BIM是BuildingInformationModel（建筑信息模型）的简称。它不仅为我们提供了新的技术，更提出了全新的工作理念。BIM可以让设计师在设计3D图形时就将各种参数融合其中，比如物理性能，材料种类，经济参数等，同时在各个专业设计之间共享模型数据，避免了重复指定参数。此时的BIM模型就可以用来进行多方面的应用分析：可以用它进行结构分析，经济指标分析，工程量分析，碰撞分析等等。虽然目前在国内BIM的应用仍以设计为主，但实际上它的最大价值在于可以应用到构件的设计、生产、运营的整个周期，起到优化、协同、整合作用。