淺析基于BIM技術(shù)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

【摘要】BIM技術(shù)是受到計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)信息技術(shù)的推動而產(chǎn)生，并逐漸應(yīng)用到建筑領(lǐng)域當(dāng)中。在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師可以采用BIM技術(shù)，建立起三維立體的數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的直觀、可視化設(shè)計(jì)，分析力的作用對建筑結(jié)構(gòu)的影響，起到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的作用。下文中，筆者將結(jié)合個(gè)人從事建筑設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的BIM技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)與注意事項(xiàng)，以期提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】設(shè)計(jì)方法；裝配式混凝土結(jié)構(gòu)；建筑工程；BIM技術(shù)

1、BIM技術(shù)的優(yōu)勢

在建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用BIM技術(shù)，可以根據(jù)收集的建筑信息，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件，構(gòu)建立體三維的建筑數(shù)據(jù)模型，為建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考和便利。從現(xiàn)階段國內(nèi)的建筑工程實(shí)踐情況來看，BIM技術(shù)已經(jīng)在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍使用，通過建立數(shù)據(jù)信息模型，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中參數(shù)設(shè)定合理，科學(xué)計(jì)算建筑工程的建筑質(zhì)量和建筑材料類型與數(shù)量，將設(shè)計(jì)工作細(xì)化到每個(gè)具體環(huán)節(jié)當(dāng)中，起到規(guī)范設(shè)計(jì)與施工，避免施工期限延誤的積極作用。

2、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的建筑工程綜述

在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，通常采用預(yù)制構(gòu)件作為受力支撐，連接成混凝土結(jié)構(gòu)的方法。該種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，具有節(jié)能、節(jié)電、綠色施工、減少環(huán)境污染的優(yōu)勢。在中國社會主義現(xiàn)代化市場經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)增長的背景下，城市居民對建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量提出了新的要求，如何促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展、提升工程效益與利潤的同時(shí)，節(jié)約建筑成本，提升工程質(zhì)量，降低資源使用與損耗，成為有關(guān)單位及管理者需要解決和思考的課題。在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師需要對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析與設(shè)置，從而確保建筑項(xiàng)目的整體質(zhì)量符合國家規(guī)定要求，滿足人們居住與使用的需求。

3、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢分析

應(yīng)用BIM技術(shù)完成裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，能夠從建筑項(xiàng)目的具體情況出發(fā)，提升設(shè)計(jì)與施工效率，避免延誤施工工期。BIM技術(shù)可以在數(shù)據(jù)模型中建立需要的構(gòu)件，同時(shí)協(xié)調(diào)施工單位、建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)分工合作、相互配合，科學(xué)安排施工順序，協(xié)調(diào)不同部門之間的關(guān)系，建立一體化的項(xiàng)目管理機(jī)制。具體說明：BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以建立關(guān)于建筑項(xiàng)目的三維可視化立體數(shù)據(jù)模型，全面分析建筑場地、建筑材料、人力等因素對于建筑工程的影響，引導(dǎo)建筑施工順利實(shí)施。

3.1 BIM技術(shù)有利于設(shè)計(jì)與施工的一體化管理

BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑工程中，一方面能夠協(xié)調(diào)施工企業(yè)與設(shè)計(jì)單位之間的合作關(guān)系，協(xié)調(diào)解決現(xiàn)場施工、構(gòu)件加工過程中的問題；另一方面，還能夠建立施工模型、施工方案，同時(shí)完成施工審查和設(shè)計(jì)的多個(gè)工作目標(biāo)，在持續(xù)完善設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，確保施工任務(wù)的高效、如期、順利完成。

3.2應(yīng)用三維立體的可視化設(shè)計(jì)手段

BIM技術(shù)是一種借助計(jì)算機(jī)軟件，將信息錄入并據(jù)以構(gòu)建可視化三維立體模型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。由于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工中，涉及諸多影響因素，為了避免事后對施工內(nèi)容進(jìn)行修改，增加建筑成本，或者產(chǎn)生不能修改的錯(cuò)誤，導(dǎo)致工程質(zhì)量的降低，采用BIM技術(shù)可以整合施工要點(diǎn)，防止上述問題的產(chǎn)生。在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何設(shè)立疊合板、灌漿套管，是設(shè)計(jì)與施工的重點(diǎn)內(nèi)容，采用BIM三維立體模擬技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑工程的施工流程與環(huán)節(jié)管控，提升工程的質(zhì)量。

4、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的策略

在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，首先應(yīng)當(dāng)確保設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，然后在設(shè)計(jì)方案和項(xiàng)目目標(biāo)的指導(dǎo)下，完成具體施工流程、施工細(xì)節(jié)、建筑材料采購與管理等具體工作。BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠保證實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化施工，優(yōu)化設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)構(gòu)件，明確各項(xiàng)構(gòu)件的要求與標(biāo)準(zhǔn)，并保證構(gòu)件性能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。使用BIM技術(shù)建立的三維立體模型，可以提升建筑工程質(zhì)量，為施工人員提供制度保障。

將BIM技術(shù)作為基礎(chǔ)條件，提出合理的設(shè)計(jì)方法，在很大執(zhí)行條件下，不僅能促進(jìn)項(xiàng)目生產(chǎn)效率的穩(wěn)定提升，也能降低項(xiàng)目的實(shí)際工期、建設(shè)成本等。在實(shí)際使用過程中，具體表現(xiàn)為多個(gè)方面。一是，保證其優(yōu)化展現(xiàn)，因?yàn)锽IM技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)三維技術(shù)，將其應(yīng)用在整個(gè)項(xiàng)目中，能將建筑的各個(gè)細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)等充分展現(xiàn)，也能對建筑中的各個(gè)構(gòu)件完全展示出來。通過對該技術(shù)的應(yīng)用，承包商不僅能詳細(xì)分析建筑，增加對建筑的了解，也能為其提出有效的實(shí)施計(jì)劃。二是，預(yù)算工作。BIM技術(shù)能全面對整個(gè)建筑的各個(gè)細(xì)節(jié)充分展現(xiàn)，也能使建筑企業(yè)對其存在的各個(gè)環(huán)節(jié)做出核算，確保為建筑的積極發(fā)展提供更為有效的核算途徑，促進(jìn)建筑工程的積極發(fā)展，保證建筑工程整體質(zhì)量的提高。三是，環(huán)保作用。在整個(gè)建筑工程中，BIM技術(shù)不僅能對其預(yù)算，也能優(yōu)化傳統(tǒng)的方法。實(shí)際應(yīng)用期間，不僅能為建筑工程的使用提高原材料，增加其使用量，也能保證工作效率的提升。同時(shí)，也能在很大程度上避免建筑材料的嚴(yán)重浪費(fèi)，以促使其環(huán)保型和節(jié)能效果的形成。四是，保證質(zhì)量。在預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件中，對BIM技術(shù)充分應(yīng)用，能夠在整個(gè)工程中對其量化生產(chǎn)，也能使其符合一定標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)工程質(zhì)量的提升。同時(shí)，也能減少建筑工程中產(chǎn)生的不合理現(xiàn)象，保證建筑工程的長期使用。五是，為工程的積極發(fā)展提供有效的執(zhí)行對策。基于對BIM技術(shù)的應(yīng)用，在工程建設(shè)和發(fā)展中，能對其存在的數(shù)據(jù)做出分析與統(tǒng)計(jì)，也能為其構(gòu)建科學(xué)模型，確保在建筑積極開發(fā)條件下，對建筑材料充分應(yīng)用，也能使開發(fā)商將其作為重要的實(shí)施依據(jù)，壯大整體的建筑規(guī)模。

結(jié)語：

綜上所述，在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中使用BIM技術(shù)，建立三維立體模型，能夠?qū)⒏黜?xiàng)數(shù)據(jù)、信息錄入到設(shè)計(jì)模型中，優(yōu)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，提升設(shè)計(jì)水平與質(zhì)量。作為設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)具備科學(xué)的理論知識，提升個(gè)人職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力，熟練掌握BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性、模擬性和可視化屬性，降低建筑工程的施工成本，增加工程的質(zhì)量與收益。

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作者簡介：

劉旭，女，漢族，生于1987年3月，籍貫河北省武安市，畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)，現(xiàn)從事結(jié)構(gòu)；

蘇瑜，女，漢族，生于1985年11月，籍貫遼寧省大連市，畢業(yè)于大連水產(chǎn)學(xué)院，現(xiàn)從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。