建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

屈玉璽

摘 要：就目前國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)際情況來(lái)看，BIM技術(shù)在諸多領(lǐng)域中有所應(yīng)用，并且充分發(fā)揮作用，但其中以建筑領(lǐng)域?yàn)闇?zhǔn)，在建筑工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等方面予以有效應(yīng)用。這充分說(shuō)明了BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，對(duì)于建筑領(lǐng)域良好發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用，也側(cè)面說(shuō)明了貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的理念，是推動(dòng)建筑領(lǐng)域持續(xù)健康發(fā)展的前提條件。為了具體證實(shí)這一點(diǎn)，本文筆者將結(jié)合相關(guān)資料及自身工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用這一課題予以分析和研究。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；BIM技術(shù)的應(yīng)用

BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用，并取得很好的效果，但 BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用時(shí)還存在問(wèn)題，應(yīng)積極將 BIM 技術(shù)不斷完善并應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果達(dá)到最好，促進(jìn)建筑施工工程的順利開(kāi)展。

1 BIM技術(shù)

簡(jiǎn)單的講BIM技術(shù)是指建立建筑信息模型。隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展速度越來(lái)越快，而且數(shù)字化技術(shù)在價(jià)值行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越多，BIM技術(shù)是近幾年建筑行業(yè)發(fā)展以來(lái)產(chǎn)生的一種數(shù)字化技術(shù)。基于建筑工程建設(shè)中BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)際情況的分析，確定其具有以下特點(diǎn)。

（l）信息集成。在建筑工程建設(shè)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)設(shè)計(jì)階段和施工階段的信息予以集成，從而構(gòu)建建筑工程信息模型，相關(guān)工作人員以及此信息模型，可以對(duì)建筑土程設(shè)計(jì)方案、施工方案等進(jìn)行有效的分析，找出錯(cuò)誤或不足，及時(shí)修改和調(diào)整，為后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)化、合理化的建設(shè)建筑工程創(chuàng)造了條件。

（2）協(xié)同設(shè)計(jì)。在建筑工程建設(shè)的過(guò)程中可以借助BIM技術(shù)構(gòu)建設(shè)計(jì)平臺(tái)，通過(guò)此設(shè)計(jì)平臺(tái)能夠?qū)I(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位集合起來(lái)，共同討論建筑工程的建設(shè)，如此可以為建筑工程設(shè)計(jì)提供建議或意見(jiàn)，并且可以同步進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)方案的修改。所以，BIM技術(shù)還具有協(xié)同設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。

（3）工作傳遞。之所以說(shuō)BIM技術(shù)具有工作傳遞的特點(diǎn)，主要是在建筑工程建設(shè)之中，利用此項(xiàng)技術(shù)可以將各方面工作數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，那么設(shè)計(jì)師人員在具體進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)或修改的過(guò)程中可以隨時(shí)隨地的調(diào)出工作數(shù)據(jù)，分析問(wèn)題，為更好的設(shè)計(jì)建筑工程方案創(chuàng)造條件。

2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的特點(diǎn)

2.1可視性

傳統(tǒng)的施工過(guò)程中一般用紙質(zhì)圖紙即2D進(jìn)行查看，這種方式存在很大的弊端，圖紙中相關(guān)構(gòu)件的位置、信息還有空間關(guān)系等不能得到很好的描述，不能準(zhǔn)確、清晰地將這些信息展現(xiàn)出來(lái)?？梢暬故炯夹g(shù)能夠?qū)⒔ㄖc水暖等各方面的BIM模型更直觀、更清晰地展示出來(lái)。另外，設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用情況也能一目了然。不僅能夠提高建筑設(shè)計(jì)的效率，還能將建筑構(gòu)架與組成完美、立體地呈現(xiàn)出來(lái)。施工單位也可以更加直觀、清晰地理解設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖及設(shè)計(jì)理念，將此作為確定、商酌施工方案的依據(jù)，降低返工率，節(jié)約成本。

2.2協(xié)調(diào)性

在建筑的設(shè)計(jì)與施工各項(xiàng)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)中，整體的協(xié)調(diào)性非常重要。只有完美的協(xié)調(diào)才能實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)互相配合，減少建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中因?yàn)闇贤ú蛔阍斐傻臎_突與麻煩。BIM技術(shù)能夠通過(guò)協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)檢測(cè)出建筑設(shè)計(jì)中與其他環(huán)節(jié)不協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)，縮短人工查找的時(shí)間，提高查找效率，減少不協(xié)調(diào)造成的額外工作量與返工率。

2.3模擬性

BIM技術(shù)不僅能夠?qū)ㄖ@種具體存在的實(shí)物進(jìn)行模擬，還能對(duì)抽象的、非真實(shí)存在的事物進(jìn)行模擬。利用BIM技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)中有必要進(jìn)行模擬的環(huán)節(jié)與事物進(jìn)行模擬展示，甚至能模擬整個(gè)施工過(guò)程。設(shè)計(jì)師能夠根據(jù)施工時(shí)遇到的具體問(wèn)題進(jìn)行合理的改進(jìn)與方案指導(dǎo)。另外，還能對(duì)工程造價(jià)及成本、緊急情況的處理方案進(jìn)行模擬，從而使得建筑設(shè)計(jì)更加直觀，為設(shè)計(jì)方案提供行之有效的建議。

2.4優(yōu)化性

BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖO(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化處理，BIM模型中包含的幾何、物理、規(guī)格等信息都是實(shí)際存在的，當(dāng)數(shù)據(jù)過(guò)于復(fù)雜超越了設(shè)計(jì)人員能夠完全掌握的程度時(shí)，就需要借助高科技技術(shù)與智能設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。BIM技術(shù)能夠利用配套工具對(duì)比較復(fù)雜的項(xiàng)目方案進(jìn)行優(yōu)化處理。

3 BIM技術(shù)的運(yùn)用

3.1對(duì)建筑結(jié)構(gòu)功用進(jìn)行分析設(shè)計(jì)人員在建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不僅僅只針對(duì)結(jié)構(gòu)中的某部分進(jìn)行設(shè)計(jì)或者只是將建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)部分進(jìn)行順序置換，而是應(yīng)該按照相關(guān)的建筑規(guī)定，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)從整體的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)功能的最優(yōu)化。在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行剖析會(huì)投入比較多的資金，還會(huì)需要大量的設(shè)計(jì)人員參與，不能有效獲得經(jīng)濟(jì)利益，而且僅僅依靠設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行剖析也容易出現(xiàn)大的誤差，因?yàn)槿说木駹顟B(tài)很難一直保持良好，也會(huì)出現(xiàn)松懈的時(shí)候，不利于設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行。BIM技術(shù)可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的功用進(jìn)行剖析，只需要將向相關(guān)信息輸入到BIM模型中就可以完成這個(gè)工作，BIM也可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在缺陷的部分進(jìn)行修正，得出最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案。

3.2剖析建筑結(jié)構(gòu)和施工現(xiàn)場(chǎng)如果要保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，不能僅僅依靠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境等因素，BIM系統(tǒng)可以與地理信息系統(tǒng)建立緊密聯(lián)系，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行再現(xiàn)，并建立建筑工程模型。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行剖析，根據(jù)剖析到的結(jié)果對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修正，以便建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與施工現(xiàn)場(chǎng)能夠進(jìn)行有效匹配，提高建筑工程施工質(zhì)量。

3.3在鋼結(jié)構(gòu)建模中運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中有著廣泛的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，進(jìn)行建模時(shí)容易有連接方面和加強(qiáng)件方面的難題，鋼結(jié)構(gòu)的連接形式有連接梁柱、梁梁鉸接等，在具體設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮梁的高度等因素，使連接部分更符合施工要求，將BIM技術(shù)運(yùn)用到鋼結(jié)構(gòu)建模中，工程人員可以很容易獲取參數(shù)信息，對(duì)與螺栓數(shù)量的多少盒螺栓之間的距離也可以很好地進(jìn)行把控。設(shè)計(jì)人員只需要對(duì)相關(guān)參數(shù)信息進(jìn)行修正就可以對(duì)連接件進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于加強(qiáng)件，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的制作過(guò)程有一個(gè)整體的了解，然后在施工時(shí)，對(duì)加強(qiáng)件進(jìn)行定位就可以。

3.4對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)BIM模型會(huì)對(duì)建筑信息進(jìn)行添加和處理，為了使建筑工程的質(zhì)量得到保障，要將BIM模型中的信息進(jìn)行及時(shí)處理并傳達(dá)到相關(guān)人員，在傳達(dá)信息時(shí)要注意不同地方有著不一樣的模型，為了將信息進(jìn)行有效傳達(dá)，可以用中間數(shù)據(jù)文件進(jìn)行適當(dāng)輔助。還要注意對(duì)中性數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行科學(xué)處理，讓設(shè)計(jì)人員都能夠看懂其中的數(shù)據(jù)信息，便于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行有效溝通，可以對(duì)土木、裝飾等建筑進(jìn)行協(xié)調(diào)，以便達(dá)到最好的施工效果。

3.5設(shè)計(jì)工具是基于BIM技術(shù)再建筑改造中使用到的，這些軟件實(shí)現(xiàn)的是模型建立、圖紙生成、模擬分析等功能。對(duì)信息的存儲(chǔ)、信息的交互起到巨頂作用?；贐IM的系列軟件可以在同一項(xiàng)目?jī)?nèi)完成專業(yè)間的協(xié)同。以Revit軟件為例，該軟件將建筑、室內(nèi)結(jié)構(gòu)、機(jī)電等結(jié)合在一起，中心服務(wù)器就象一個(gè)資料庫(kù)，從網(wǎng)絡(luò)鏈接中心服務(wù)器中調(diào)取模型，設(shè)計(jì)師進(jìn)行著自己的專業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后再將模型，并更新服務(wù)器的資料信息。工作流程具體為，首先通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)器創(chuàng)建中心穩(wěn)健，使用各自的BIM核心建模軟件建立建筑信息模型，與中心文件鏈接。同步后將創(chuàng)建的信息添加到中心文件。各個(gè)專業(yè)都通過(guò)這個(gè)中心文件中的建筑信息模型對(duì)其他專業(yè)進(jìn)行布置，實(shí)現(xiàn)信息共享

總之，BIM技術(shù)是近年來(lái)新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠應(yīng)用到多種行業(yè)中去。在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用只是冰山一角，只有將該技術(shù)與其他的智能技術(shù)結(jié)合到一起，才能將BIM技術(shù)的作用發(fā)揮到最大化，最大限度地獲得經(jīng)濟(jì)效益。本文從BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用以及促進(jìn)BIM在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用的途徑進(jìn)行分析，希望能夠?yàn)樾袠I(yè)人員提供一些參考。

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