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

李慧

【摘要】：BIM技術(shù)作為一種新型的技術(shù)得到各大建筑公司廣泛的關(guān)注與應(yīng)用，施工單位可以根據(jù)該技術(shù)建立數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各部門、各專業(yè)的資源信息共享。利用該項(xiàng)技術(shù)建筑工程師、設(shè)計(jì)人員與業(yè)主等所有參與者將共享數(shù)據(jù)信息，建立可視化的數(shù)字模型。

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

【引言】：建筑工程項(xiàng)目工期長(zhǎng)、規(guī)模大，受影響因素多，為保證建筑的安全性、科學(xué)性及經(jīng)濟(jì)性，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)至關(guān)重要。隨著社會(huì)發(fā)展，科學(xué)進(jìn)步，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法低效頻現(xiàn)，新型的BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。BIM技術(shù)能集成設(shè)計(jì)信息，實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)和部門間的數(shù)據(jù)共享，有效提高建筑工程設(shè)計(jì)的效率及準(zhǔn)確性。

1、BIM技術(shù)的概念

近年來建筑行業(yè)得到巨大的發(fā)展與完善，加上城鎮(zhèn)一體化建設(shè)進(jìn)程的加快，建筑規(guī)模在不斷的擴(kuò)大，建筑形式更加的多樣化。在此背景下，獲取更多的信息資料成為設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵。這就需要設(shè)計(jì)公司通過各種渠道和方式進(jìn)行信息的收集，對(duì)于收集到的信息進(jìn)行深入分析與利用，以此達(dá)到提高施工效率，縮短工期，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的，同時(shí)也能更加有效的提高建筑企業(yè)安全管理工作的水平。BIM技術(shù)是一種新型的技術(shù)，借助該項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由二維向三維的轉(zhuǎn)化，建立數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各部門、各專業(yè)的資源信息共享。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，利用該項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑工程師、設(shè)計(jì)人員與業(yè)主等所有參與者共享數(shù)據(jù)信息，建立可視化的數(shù)字模型，通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的反復(fù)分析與模式，不斷的調(diào)整與優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)，同時(shí)幫助企業(yè)降低各個(gè)階段的成本，縮短施工時(shí)間，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2、BIM技術(shù)的特點(diǎn)

（1）BIM具有信息集成的特點(diǎn)。BIM為建筑信息模型，是整個(gè)建筑工程詳細(xì)數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，包括設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)信息。通過BIM，建筑的外觀、構(gòu)件，建筑施工材料、尺寸等任何信息均可被迅速精準(zhǔn)地找到。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在查找對(duì)比圖紙上有著明顯劣勢(shì)，在修改圖紙上更是工作繁重。BIM技術(shù)具有信息集成功能，數(shù)據(jù)之間相互關(guān)聯(lián)，在實(shí)際施工過程中如果出現(xiàn)問題需要對(duì)原設(shè)計(jì)稿進(jìn)行調(diào)整，工作人員只需對(duì)單項(xiàng)進(jìn)行修改便可生成最新的數(shù)據(jù)信息模型，工作效率大大提高，數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)可靠。

（2）BIM能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)。建筑信息模型為設(shè)計(jì)人員、工程師、建筑師及業(yè)主提供了一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。業(yè)主的需求、實(shí)際施工過程中遇到的問題均可在此平臺(tái)得到及時(shí)解決。同時(shí)BIM技術(shù)能夠自動(dòng)檢測(cè)建筑構(gòu)件間的相互作用和影響，支持同類數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與組合，并根據(jù)參數(shù)設(shè)置給出合理的模型方式。相較于傳統(tǒng)各自為主的設(shè)計(jì)流程，BIM技術(shù)解決了不同專業(yè)、不同部門交流困難，無法協(xié)同工作的困境，有效降低了建筑企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本，提高了建筑企業(yè)的質(zhì)量管理工作和安全管理工作水平，對(duì)推動(dòng)我國(guó)建筑工程行業(yè)持續(xù)發(fā)展意義重大。

3、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.1可視化分析

BIM技術(shù)是以三維模型的方式來體現(xiàn)的，主要是為了表現(xiàn)建筑部件的實(shí)質(zhì)效果，讓建筑結(jié)構(gòu)能夠在可視化的條件下體現(xiàn)真實(shí)的效果。對(duì)于傳統(tǒng)的制圖方式，我們更多的是使用CAD技術(shù)來建模，通過一些幾何圖形來表現(xiàn)模型中的局部結(jié)構(gòu)，但是我們不得不承認(rèn)CAD在使用上的缺陷是它無法給我們提供更多的數(shù)據(jù)。但是BIM技術(shù)不同，它是有著通過建造三維立體圖來實(shí)現(xiàn)的，這樣的表現(xiàn)方法可以讓我們非常直接的了解整個(gè)建筑工程的特點(diǎn)，并且我們可以根據(jù)目前的構(gòu)造來設(shè)計(jì)和布局，這便是BIM技術(shù)的可視化分析的功能，根據(jù)現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)模型演示效果，我們通過可視化的功能，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，可以給予我們?cè)谑┕D設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)的更加合理。與此同時(shí)，除了優(yōu)化設(shè)計(jì)，我們還可以通過可視化分析來了解建造結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤，那么及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修補(bǔ)，這可以大大的提高了我們?cè)谠O(shè)計(jì)中的工作效益，也降低了工作人員在這上面所花費(fèi)的時(shí)間，極大的提高了工作質(zhì)量。

3.2BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的具體應(yīng)用

現(xiàn)階段，在我國(guó)建筑施工中鋼結(jié)構(gòu)是大跨度建筑物的主要結(jié)構(gòu)形式，因此在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建模是需要攻克結(jié)構(gòu)連接與加強(qiáng)件布置等難關(guān)。再加上設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)所涉及到的梁柱連接、梁梁鉸接等多種連接形式，這無疑增加了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度。因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一定要根據(jù)梁自身的高度，同時(shí)將各個(gè)連接件進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)并將其參數(shù)化。設(shè)計(jì)人員可以利用BIM系統(tǒng)中參數(shù)共享的功能，嚴(yán)格控制高螺栓的數(shù)量與間距。同時(shí)利用對(duì)參數(shù)的條件實(shí)現(xiàn)新的連接件。在鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際施工過程中技術(shù)人員一定要參考相應(yīng)的設(shè)計(jì)位置，從而確定出加強(qiáng)件與連接件的準(zhǔn)確位置，這樣進(jìn)一步提高施工人員的工作效率，縮短工期，同時(shí)也提高了鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.3BIM技術(shù)用于建筑空間規(guī)劃

建筑基地的地形分析是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要步驟，尤其針對(duì)復(fù)雜地形，空間規(guī)劃極為重要。利用BIM技術(shù)可對(duì)建筑基地進(jìn)行空間分析及模擬，分析要素包括地質(zhì)環(huán)境、水文狀況、坡向、斜率等，并可運(yùn)用BIM技術(shù)初步探索建在復(fù)雜地形上的建筑物的可行性和效果，為設(shè)計(jì)人員提供借鑒。采用BIM技術(shù)的可視化分析功能可將建筑物的空間規(guī)劃以3D立體形式呈現(xiàn)出來，并通過相應(yīng)模型的建立實(shí)現(xiàn)規(guī)劃可視度分析、室內(nèi)視野分析以及周圍道路可視分析等，再綜合各影響因素便可逐步優(yōu)化空間規(guī)劃模型，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性。

3.4BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)

建筑信息模型包含建筑結(jié)構(gòu)的所有設(shè)計(jì)信息，其中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)相互關(guān)聯(lián)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中通過對(duì)不同參數(shù)進(jìn)行約束，確保設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)形體構(gòu)建時(shí)的設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)得到及時(shí)更新。BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)置的參數(shù)在保證設(shè)計(jì)過程高質(zhì)量完成的同時(shí)，也能為其他工程提供相關(guān)參考。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，BIM技術(shù)取代傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式是建筑領(lǐng)域快速健康持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)要求。BIM技術(shù)集成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全部信息，支持不同專業(yè)、不同部門之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。為建筑企業(yè)降低建筑成本，高效完成建筑工程項(xiàng)目提供很大幫助。但BIM技術(shù)在應(yīng)用中還存在很多難點(diǎn)，這需要國(guó)家和企業(yè)協(xié)同共進(jìn)，推動(dòng)BIM技術(shù)的普及及運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【參考文獻(xiàn)】：

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[2]劉麗.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)（全文版），2017（3）：28.endprint