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

周陳惠 蔣敏鋒

摘要：將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可借助可視化數(shù)字模型，對數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，模擬分析建筑結(jié)構(gòu)，達(dá)到良好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，使之更加科學(xué)、實(shí)用。文章簡要概述BIM技術(shù)及功能，深入探討其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);BIM技術(shù);實(shí)體模型

一、BIM技術(shù)及功能

（一）BIM技術(shù)

BIM技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢，在建筑工程領(lǐng)域應(yīng)用普遍，使各部門之間數(shù)據(jù)共享更加方便，以可視化結(jié)構(gòu)模型，使各部門在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的漏洞，加以修改。依托數(shù)字形式，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行模擬，預(yù)先評估安全漏洞及隱患，有效減少了不良問題發(fā)生。

該技術(shù)專業(yè)性強(qiáng)，借助數(shù)據(jù)提煉，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型加以構(gòu)建，具備可視化特征。其通過實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)，使工程建造、運(yùn)營管理過程等更加方便。得益于可視化特性，這一技術(shù)使建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不斷提升。故而，發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢，不僅能夠提高建筑企業(yè)設(shè)計(jì)水平，還能夠?qū)κ┕こ杀具M(jìn)行有效控制，最大程度實(shí)現(xiàn)工程效益，使之安全性和經(jīng)濟(jì)性兼具。

（二）BIM功能

BIM技術(shù)功能強(qiáng)大，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能夠以可視化方式修改工程圖紙。發(fā)揮這一技術(shù)優(yōu)勢，對各類設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理，以建模方式，生成圖紙。其中，設(shè)計(jì)信息儲量豐富，修改相關(guān)條件，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙智能化修改。這個(gè)過程中包含的各類圖紙，都是以整個(gè)建筑模型為基礎(chǔ)，一旦發(fā)現(xiàn)問題，可更正參數(shù)，使修改過程更具有針對性，以免因參數(shù)錯(cuò)誤，增加修改量[1]。修改傳統(tǒng)圖紙，需要耗費(fèi)大量時(shí)間及勞動(dòng)力，更正難度大，而BIM技術(shù)縮短了圖紙修改時(shí)間，效率高，便于項(xiàng)目部將關(guān)注點(diǎn)放在重點(diǎn)部位設(shè)計(jì)、現(xiàn)場施工等方面，依托方案必選，實(shí)現(xiàn)預(yù)期工程設(shè)計(jì)目標(biāo)。

該技術(shù)還具備現(xiàn)代信息化特點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢，依托數(shù)據(jù)采集，對數(shù)字模型加以構(gòu)建，故而，該模型中的信息含量非常大。該模型以工程信息數(shù)據(jù)庫形式存在，主要功能是對建設(shè)、監(jiān)管過程中的各類信息進(jìn)行存儲，在各數(shù)據(jù)之間建立聯(lián)系。該技術(shù)背景下，倘若想要了解建筑結(jié)構(gòu)某一位置信息，僅需對該部門進(jìn)行點(diǎn)擊，便可獲取，以免因溝通不暢，對工況缺乏了解，很大程度上規(guī)避了誤差，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)用性強(qiáng)。

這一技術(shù)還能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)積累各種數(shù)據(jù)，在后續(xù)暖通、照明設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用，一體化設(shè)計(jì)效果非常好。借助BIM技術(shù)，融合建筑工程中的各類信息，以此控制施工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，還能夠?qū)κ孢m、安全等各類問題加以考量，評估節(jié)能、光照等設(shè)計(jì)情況，營造良好的建筑結(jié)構(gòu)空間。依托BIM技術(shù)，能夠以立體圖形式，渲染建筑工程結(jié)構(gòu)，模擬竣工之后的建筑物模型，發(fā)揮計(jì)算機(jī)軟件優(yōu)勢，進(jìn)行仿真分析及模型處理，真正把出圖、渲染、計(jì)算工作融合在一起，使之以整體形式存在。

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

（一）建立實(shí)體模型

依托BIM技術(shù)，對建筑結(jié)構(gòu)三維模型加以構(gòu)建，在實(shí)體圖紙中，把建筑竣工后的實(shí)體構(gòu)件呈現(xiàn)出來。將BIM技術(shù)與CAD技術(shù)結(jié)合起來，有助于提升建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)質(zhì)量。依托BIM技術(shù)，對各類工程構(gòu)件具備直觀的認(rèn)識和了解，方便各類構(gòu)件間的聯(lián)系，便于工作人員在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題，并發(fā)揮可視化技術(shù)優(yōu)勢，靈活監(jiān)測建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化情況，使后續(xù)修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，有據(jù)可依，確保工程設(shè)計(jì)方案更加合理、靈活、實(shí)用。實(shí)操中，將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，工程時(shí)間短，成本低，應(yīng)用效果非常好。

（二）建筑空間規(guī)劃

空間規(guī)劃在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期非常關(guān)鍵。確定施工地點(diǎn)之后，采用專業(yè)方法，分析建筑空間、地形等，重點(diǎn)研究、計(jì)算復(fù)雜地形情況，并把與之相對應(yīng)的方案確定下來。把BIM技術(shù)應(yīng)用到地形分析中，使工程設(shè)計(jì)思路更加開闊，直觀分析坡高、斜率、斜坡等各類參數(shù)。舉例而言，分析工程斜坡走向時(shí)，可發(fā)揮GIS軟件優(yōu)勢，開展建模工作，在第一時(shí)間匯總、歸類采集到的參數(shù)，并進(jìn)行模擬。依托這種方法，設(shè)計(jì)人員可從多個(gè)方面，模擬具體工程情況，便于后續(xù)各類設(shè)計(jì)工作的順利開展[2]。

完成地形勘探工作之后，科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)建筑物。其中，將BIM技術(shù)應(yīng)用到空間規(guī)劃中，能夠以3D模型形式，展示建筑工程空間全貌。設(shè)計(jì)人員要通過效果評價(jià)，正確分割建筑工程室內(nèi)外空間，并對其外觀、周邊等各類參數(shù)進(jìn)行具體布置。借助BIM技術(shù)調(diào)試性能，科學(xué)設(shè)置各類參數(shù)，選出最優(yōu)方案，不斷提高空間規(guī)劃模型質(zhì)量。

（三）分析建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還要嚴(yán)格計(jì)算建筑構(gòu)件受力情況，使之更加安全穩(wěn)定。其中，還要反復(fù)計(jì)算重點(diǎn)構(gòu)件。設(shè)計(jì)單位不同，各設(shè)計(jì)參數(shù)也存在差別，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)偏差，不僅耗費(fèi)大量時(shí)間，而且準(zhǔn)確率低。發(fā)揮BIM設(shè)計(jì)優(yōu)勢，在性能分析軟件中，對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入，便于分析計(jì)算整個(gè)設(shè)計(jì)過程，使分析結(jié)果可自動(dòng)生成，為后續(xù)修改提供方便，不斷提高設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率。

（四）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模工作中，各構(gòu)件連接、設(shè)計(jì)過程非常復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度及漏洞增加。發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢，可精確計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)梁體高度，并自動(dòng)計(jì)算各種連接件，通過自動(dòng)方式，對各類參數(shù)進(jìn)行靈活計(jì)算，分析其影響。發(fā)揮數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢，科學(xué)計(jì)算建筑物中高強(qiáng)螺栓數(shù)量、焊縫、間距等各指標(biāo)，對設(shè)計(jì)間距具備清晰的認(rèn)識和了解。倘若需要在模型中添加新構(gòu)件，設(shè)計(jì)人員要靈活調(diào)整數(shù)據(jù)，發(fā)揮BIM優(yōu)勢，對大樣圖進(jìn)行繪制，使現(xiàn)場施工更加便利，對加強(qiáng)件位置加以確定，消除鋼結(jié)構(gòu)中的薄弱點(diǎn)，保證整體建筑工程結(jié)構(gòu)更加安全[3]。

三、結(jié)語：

綜上，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用BIM技術(shù)仍存在些微問題和漏洞，尚有諸多發(fā)展進(jìn)步空間。設(shè)計(jì)單位要結(jié)合建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，對BIM技術(shù)具備清晰的認(rèn)識和了解，明確其功能及應(yīng)用優(yōu)勢。依托建筑工程背景及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，對實(shí)體模型加以構(gòu)建，并進(jìn)行建筑空間規(guī)劃，分析建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能，完成鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模工作，降低建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度，使該項(xiàng)工作更加便利。

參考文獻(xiàn)：

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