BIM在建筑結構設計中的應用

伍思翔 張金秋 譚 棚

（中國水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610066）

隨著社會的發(fā)展與進步，當前人們已經不再滿足于傳統(tǒng)的建筑所提供的服務與功能，越來越多新的需求也推動著建筑工程行業(yè)的進步。在此基礎之上，結合當前新科技與新技術，將電子信息技術融入建筑工程的結構設計之中，已經逐漸成為當前建筑工程施工行業(yè)所面臨的主要問題之一，而BIM技術在建筑工程結構設計中的使用在很大程度上就能幫助解決當前建筑工程行業(yè)所面臨的這些實際問題。

1 BIM技術的特點

基于社會的不斷發(fā)展，建筑形式也不再單一，變得多樣化，結構也更趨復雜，涉及的專業(yè)也更多，以往的2D平面施工圖紙已經不能滿足如今的施工要求，各專業(yè)之間信息溝通不暢，脫節(jié)，信息孤島的情況阻礙了工程的發(fā)展，并且所涉及的構造形式需要有關的建筑人員去自主研究，經常出現(xiàn)管道與建筑以及結構之間發(fā)生沖突，甚至結構之間也相互沖突，必須重新設計或者返工，這不但造成了浪費，同時很大程度上也影響了施工進度。

2 BIM技術在建筑結構設計中的應用

2.1 在建筑場地分析中的應用

建筑結構設計工作的內容非常繁復，既要對建筑主體結構的合理性進行分析，還需要對建筑施工的場地的地理環(huán)境、水文條件進行詳細的分析，以確保建筑結構設計的科學性和安全性。BIM技術不僅能夠在建筑主體結構合理性分析上發(fā)揮重要作用，還能為設計前期的建筑場地地質、水文環(huán)境分析提供有力支持。它的應用，可以通過動態(tài)數(shù)字信息對建筑結構在特定地理水文環(huán)境中的應力情況進行分析確定。另外，BIM技術與GPS技術的融合，能夠在建筑場地的分析過程中發(fā)揮出更大的作用，能夠進一步確保場地分析工作的全面性、深入性，從而對建筑結構的選型確定、體系結構確定提供更加合理更加準確的參考依據，也能夠為建筑施工的場地選擇提供更科學的參考，以保證建筑結構的設計能夠與實際施工地點的地理情況、水文情況、氣候情況等多種自然環(huán)境進行有機融合。

2.2 施工圖設計

在建筑設計建模過程中，首先按照建模步驟完成別墅所需的地基、梁、板、柱等構件，并通過參數(shù)共享和標注系列圖平面施工圖的方式完成相關制作，結構設計人員需要根據自己的習慣完成相關構件的施工。在制作構件時，需要根據平面法施工圖標準的圖集制作相應的文件，并創(chuàng)建一組共享的參數(shù)和標簽或者組件的信息，這樣當一條信息發(fā)生變化時，其余的信息也會發(fā)生變化，確保BIM中的參數(shù)是一致的。在編制了鋼筋混凝土結構模型和系列文件后，利用鋼筋混凝土結構模型軟件進行了梁、板、柱及相關詳圖的平面施工圖設計。BIM與和平的方法形式不同，BIM技術主要通過三維模型的創(chuàng)建，和平的規(guī)律是通過二維抽象符號、線條表示，但兩種方法所顯示的信息是相同的，它們之間沒有根本的沖突，將兩者結合起來可以更加清晰和全面地表達它們。

2.3 BIM技術在建筑節(jié)能設計中的應用

建筑的節(jié)能設計主要是利用建筑本身的結構特點，合理進行建筑周邊自然資源的應用。當前的建筑節(jié)能設計主要包括了室內采光的設計、通風設計等方面的內容。利用BIM技術的信息數(shù)據庫以及可視化的動態(tài)呈現(xiàn)，可以在進行結構設計時，就充分地將自然環(huán)境與房屋建筑進行有機的結合。在室內的通風設計中，室內通風往往受到建筑本身的結構、朝向以及周圍的環(huán)境影響較大，通過BIM技術就可以對于建筑設計進行有效的模擬，從而提升對于周圍環(huán)境的利用率。建筑的采光一直都是一個十分重要的設計標準，在BIM技術的支持下，設計人員可以在系統(tǒng)中輸入建筑周邊的環(huán)境數(shù)據，結合當?shù)氐娜照涨闆r、氣候條件，完成件數(shù)參數(shù)值的設置，最終獲取最優(yōu)結構設計與比例，從而提升整體建筑工程結構設計的質量與水平，有助于構建人與自然的和諧社會。

2.4 在建筑設計各專業(yè)協(xié)同中的應用

BIM技術在建筑結構設計中的應用，不是單靠某一項專業(yè)來完成的，它需要通過對多種不同專業(yè)的協(xié)同來完成建筑結構設計。因此，在設計環(huán)節(jié)中，加強各個專業(yè)之間的數(shù)據、信息的交流、匯總以及處理工作的協(xié)同，是提高建筑結構設計工作效率和完整性的重要方式。在實際的建筑結構設計中，BIM技術在信息交流、共享方面的應用主要體現(xiàn)在兩個方面。一方面，是通過對中間數(shù)據問題的運用，向不同地方、不同設計軟件完成對建筑模型搭建所需的各種數(shù)據何種參數(shù)信息的共享。另一方面，是通過數(shù)據庫來完成把各項信息、資源在不同專業(yè)之間的共享傳輸，并融合了土建、裝飾等多種與建筑有關的其他領域的專業(yè)信息，利用統(tǒng)一的數(shù)據處理模型來對這些專業(yè)信息進行整合、分析處理，確保信息整合的規(guī)范性和統(tǒng)一性，保證各種信息能夠在不同專業(yè)、不同地點的系統(tǒng)中得到共享和利用效果最大化。

3 結語

綜上所述，BIM技術的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)建筑工程領域的設計模式，極大地提升了建筑工程結構設計的效率與質量，BIM技術的可視化功能以及實時動態(tài)的功能幫助建筑工程結構設計更加地科學與合理。通過在建筑工程結構設計中使用BIM技術，對于建筑周邊的信息數(shù)據掌握更加明確，有助于建筑工程項目的內部溝通，從整體上提升了建筑工程領域的設計與施工水平。