高層混凝土建筑結構設計方案中BIM技術的應用

郭 云 鵬

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

1 概述

在城市化建設的推進過程中，高層混凝土建筑工程可謂重要的組成力量，尤其是結構設計，更是重中之重。結合多年經(jīng)驗和設計伴隨的問題，下面提出了幾點借鑒建議，希望能夠為同行的相關研究提供參考，也有利于他們更好的認識設計管理措施，從而徹底的控制高層混凝土建筑工程中伴隨的諸多問題，使得結構設計的水平能夠得以更好的提高，進而將充足的保障提供給城市化建設。在當前，就高層混凝土建筑工程而言，結構設計有著相對嚴格的管理措施，并且在設計方案的應用中，也很大的影響著城市的高層混凝土建筑項目管理。基于高層混凝土建筑行業(yè)發(fā)展的視角分析來講，在高層混凝土建筑工程設計過程中，充分做好BIM技術的應用研究，意義可謂是非凡而巨大的。

2 高層混凝土建筑結構設計方案中的BIM技術應用研究

在高層混凝土建筑結構設計中采用BIM技術對各類現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析能力的結合，可以增強分析模型的設計過程，提高測量高層混凝土建筑用地及周邊生態(tài)環(huán)境信息的準確度，并且在應用這一技術的基礎上，高層混凝土建筑結構設計能更好地整合水體、綠化等外部生態(tài)因素，BIM技術信息化模型的應用幫助高層混凝土建筑設計師利用相關性能化模擬分析軟件，實現(xiàn)對高層混凝土建筑場地全年太陽輻射及其陰影變化的合理分析。此外，高層混凝土建筑設計師還可以借助多維BIM的工具和方法，對各種結構設計狀況展開模擬與想象，進而作出相應的判斷與預測，訂立初期的概念和標準，促進高層混凝土建筑結構設計經(jīng)濟效益的提升，同時提高生態(tài)與社會效應。

在高層混凝土建筑外圍護結構設計中，通過BIM技術所呈現(xiàn)的虛擬高層混凝土建筑信息模型，能幫助高層混凝土建筑設計師對高層混凝土建筑外圍護結構得失熱量作出合理分析，其中包含的分析要素有室內圍護結構熱傳遞量、外圍護結構散熱量、冷縫、散熱滲透量、門窗得熱等。BIM技術可對模擬高層混凝土建筑物外圍護結構窗口的設計進行模擬，因而能利用其高層混凝土建筑體量布局，把握室內光照條件，為高層混凝土建筑師設計室內采光裝置或反光裝置提供依據(jù)，與此同時，高層混凝土建筑設計師能更好地把握如何處理天花板與墻面，以居住者的需求為準則，設計出符合其心理特點，更加舒適良好的高層混凝土建筑環(huán)境。

在高層混凝土建筑結構室內設計中，考慮人們長時間處于室內，占據(jù)了人將近85%的時間，可見室內空間的設計對于高層混凝土建筑結構設計而言更為關鍵。傳統(tǒng)室內空間的環(huán)境質量與居住者的身心感受密不可分，而BIM工具與方法的優(yōu)勢在于能幫助高層混凝土建筑設計師找到更貼切居住人群身心需求的結構形式，結合多種形式的系統(tǒng)和材料，構建良好的質量結構設計的虛擬模型，達到準確模擬室內外表面和空氣間相互作用的目的，在此基礎上，根據(jù)BIM設計出更加細致、更加舒適的室內環(huán)境，并為居民帶來便捷優(yōu)質的供水供暖供電系統(tǒng)，提供更人性化的排水服務。

在高層混凝土建筑結構設計中需要考慮各種專業(yè)協(xié)調設計，而采用BIM技術能通過數(shù)字化創(chuàng)建的唯一的模擬信息化模型實現(xiàn)水暖、機電、結構、高層混凝土建筑等系統(tǒng)的交換，跨越了多種專業(yè)，集成化的設計模型將不同專業(yè)設計師的三維模型攜帶的信息集中起來，并分享給所需的其他專業(yè)團隊，這種共享性能保證高層混凝土建筑設計多方參與者均能掌握好所需信息，并進一步運用這些信息投入到工作中，無論是施工企業(yè)、制造商、業(yè)主，還是結構工程師、設備工程師或者高層混凝土建筑設計師都改變了以往的工作方式，以相同的參數(shù)作為基礎高層混凝土建筑模型，有效展開協(xié)同工作，例如，若高層混凝土建筑設計師選擇增加構件進行高層混凝土建筑師合計，則結構工程師會將墻、柱、梁等材質結構的完整信息融入到BIM模型中，設備工程師則根據(jù)新增構件所處的位置、數(shù)量和方式等，配備相應設備于高層混凝土建筑內，并在測試各種設備數(shù)據(jù)信息的基礎上，如果產生異常進行調試，能確保高層混凝土建筑良好的整體設計效果。

3 結語

最近幾年，我國高層混凝土建筑行業(yè)有著突飛猛進的發(fā)展，并且在社會發(fā)展中扮演的角色也是不容小覷。不管是基于高層混凝土建筑使用的安全實際來看，還是基于高層混凝土建筑設計的具體質量而言，就高層混凝土建筑行業(yè)而言，都離不開更加深入的改革，而在改革的過程中，設計管理一定要基于實際。盡管在結構設計的時候還伴隨諸多問題，但設計工作者還是要做好結構設計的各個環(huán)節(jié)。因此基于BIM技術，需要就其在高層混凝土建筑工程設計過程中的具體應用進行剖析，分析其諸多長處，并深入的研究結構設計應該使用的措施。伴隨不斷加快的城市化高層混凝土建筑步伐，就社會各界而言，日趨重視項目的設計管理，這也是項目建設的一個重要環(huán)節(jié)。而做好結構設計研究，能夠及時滿足當前高層混凝土建筑項目的相關需求，使得設計管理的水平能夠得以更好的提高，進而將充足的保障提供給城市化建設。

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