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

【摘要】本文重點(diǎn)針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，BIM技術(shù)的具體運(yùn)用展開了分析和研究，針對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，同時(shí)對(duì)BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了深入探索，充分發(fā)揮出BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，提高建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)質(zhì)量和科學(xué)性，對(duì)推動(dòng)我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

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

在建筑工程的建設(shè)工作當(dāng)中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是其中非常重要的工作環(huán)節(jié)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作效果將會(huì)直接影響到整個(gè)建筑設(shè)計(jì)的安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全也造成了一定的威脅。因此，相關(guān)建筑工程建設(shè)單位，必須要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作加以充分重視，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，需要對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作方法進(jìn)行有效轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新，有效應(yīng)用更加先進(jìn)的科技技術(shù)，提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)科學(xué)性與合理性。通過(guò)BIM技術(shù)的合理使用，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中發(fā)揮出的優(yōu)勢(shì)非常明顯，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)控制、建筑結(jié)構(gòu)模型建立以及建筑體的綠色可持續(xù)性發(fā)展設(shè)計(jì)工作中，表現(xiàn)出了非常重要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可以進(jìn)一步提高建筑體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)單位的良好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1、BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

1.1信息集成化

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，通過(guò)BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，可以對(duì)建筑體材料建筑體結(jié)構(gòu)的具體尺寸、結(jié)構(gòu)、數(shù)量等多方面數(shù)據(jù)展開集成化處理，這也是BIM技術(shù)所具有的關(guān)鍵性優(yōu)勢(shì)，可以有效避免傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，需要在施工圖紙上進(jìn)行操作的繁瑣性。相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員通過(guò)BIM建模的方式，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中等各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確把控，全面提高傳統(tǒng)圖紙和虛擬模型之間的關(guān)聯(lián)性，以此可以幫助設(shè)計(jì)工作人員了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的一些問(wèn)題和注意內(nèi)容。如圖1所示：

1.2信息傳遞性

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，通過(guò)BIM技術(shù)的有效應(yīng)用可以充分實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有效整合。通過(guò)3D建模的方法有效保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息之間的有效傳遞，同時(shí)還可以有效解決傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中存在的各種問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)各種建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息的快速轉(zhuǎn)化以及傳遞。在BIM技術(shù)的使用過(guò)程中，可以進(jìn)一步控制工作人員的工作量，有效降低人為性誤差問(wèn)題的產(chǎn)生率，全面提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量。

1.3協(xié)調(diào)性特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)BIM關(guān)鍵性設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)性溝通和了解，有效幫助設(shè)計(jì)工作人員更加充分的了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)以及內(nèi)容，對(duì)整個(gè)建筑體結(jié)構(gòu)的構(gòu)成有著更加充分的了解。通過(guò)BIM技術(shù)建立起的3D結(jié)構(gòu)模型，讓整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)更加直觀的呈現(xiàn)出來(lái)，幫助施工人員管理人員，更好的理解設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)方法和理念，以此可以進(jìn)一步提高各工作單位之間的工作效率，幫助設(shè)計(jì)工作人員，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作步驟全面提高建筑工程的整體施工效率[1]。

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

2.1在建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)分析工作中的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)工作中，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)建筑體周圍的地理?xiàng)l件以及周圍環(huán)境狀況進(jìn)行全面評(píng)估和分析，并且直接通過(guò)3D模型的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，整體的表現(xiàn)效果更加直觀。有效結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)作為環(huán)境條件進(jìn)行模擬和分析，可以有效幫助相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員，充分了解建筑結(jié)構(gòu)周圍的環(huán)境情況，同時(shí)在建筑工程的設(shè)計(jì)工作中需要充分考慮其中存在的一些安全隱患問(wèn)題，并且需要做出針對(duì)性的設(shè)計(jì)調(diào)整，以此為后續(xù)的工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全性打下良好的基礎(chǔ)。不但如此，通過(guò)BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，可以幫助建筑設(shè)計(jì)工作人員，有效了解建筑結(jié)構(gòu)的具體構(gòu)成狀況，可以充分實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成的全面模擬，同時(shí)進(jìn)一步幫助工作人員發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中存在的具體問(wèn)題，有效做好預(yù)先處理工作，全面提高建筑項(xiàng)目工程的整體建設(shè)質(zhì)量。

2.2 BIM技術(shù)在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作中的具體應(yīng)用

當(dāng)前由于我國(guó)各大城市內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形式越來(lái)越復(fù)雜，因此對(duì)工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求也越來(lái)越高。通過(guò)BIM技術(shù)的有效應(yīng)用主要是基于平面設(shè)計(jì)和立體圖形設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用可以更加直觀的展現(xiàn)出建筑體的三維立體呈現(xiàn)效果，可以幫助設(shè)計(jì)工作人員有效判斷不同環(huán)節(jié)建筑結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)情況，并且對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)科學(xué)性與合理性進(jìn)行進(jìn)一步判斷。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)工作人員需要充分結(jié)合建筑體的具體使用狀況，同時(shí)需要大量的人力資源投入，不但會(huì)影響到整個(gè)工程的施工進(jìn)度，同時(shí)在整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果上也有所欠缺。通過(guò)BIM技術(shù)的有效使用可以充分彌補(bǔ)傳統(tǒng)社會(huì)工作存在的不足，通過(guò)3D可視化技術(shù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模式，可以幫助設(shè)計(jì)工作人員，更加了解建筑體復(fù)雜部分的具體設(shè)計(jì)情況，保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形式更容易進(jìn)行理解，因此為后續(xù)的這個(gè)工程正式施工打下良好的基礎(chǔ)。

2.3 BIM技術(shù)在建筑成本預(yù)算與材料采購(gòu)工作中的運(yùn)用

BIM技術(shù)在建筑工程當(dāng)中的有效應(yīng)用，可以有效幫助工程建設(shè)單位實(shí)現(xiàn)成本預(yù)算的全面控制，充分體現(xiàn)出建筑體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，保證各環(huán)節(jié)的材料消耗、機(jī)械設(shè)備投入是用量到精確化控制，以此來(lái)進(jìn)一步降低工程的資金成本投入量。在原有的工程成本預(yù)算范圍之內(nèi)，需要制定出更加科學(xué)有效的工程施工原材料采購(gòu)工作計(jì)劃，并且基于BIM技術(shù)基礎(chǔ)之上，通過(guò)3D模型表現(xiàn)形式，對(duì)工程施工當(dāng)中的各項(xiàng)成本數(shù)據(jù)進(jìn)行全面掌控，同時(shí)可以形成相應(yīng)的自動(dòng)采購(gòu)工作需求，對(duì)建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的材料消耗以及設(shè)備類型進(jìn)行有效管理，有效防止出現(xiàn)施工原材料大量浪費(fèi)問(wèn)題，同時(shí)對(duì)不同環(huán)節(jié)的施工材料進(jìn)行合理配置，全面提高工程總體的建設(shè)效果[2]。

2.4 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)工作中的具體應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，綠色設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中比較倡導(dǎo)的一種設(shè)計(jì)理念，同時(shí)也充分符合現(xiàn)階段人們對(duì)于低碳消費(fèi)的一種追求，而綠色設(shè)計(jì)難度相對(duì)較大，在具體的設(shè)計(jì)工作中所存在的影響因素也相對(duì)比較復(fù)雜。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員可以通過(guò)BIM技術(shù)的有效應(yīng)用對(duì)建筑的節(jié)能性問(wèn)題進(jìn)行更深層次的研究和分析，尤其是針對(duì)建筑采光、建筑通風(fēng)以及建筑日照等方面內(nèi)容，必須要通過(guò)更加深入的設(shè)計(jì)和分析之后，從中找到最適合人類居住的相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并且需要以人為本全面提高建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)質(zhì)量和效果，如圖3所示。比如，在建筑屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，可以有效運(yùn)用保溫和蓄熱系數(shù)更大的隔熱材料來(lái)進(jìn)行使用，可以在冬季條件下保證室內(nèi)的熱量不會(huì)大量流失，同時(shí)下集條件可以更好地隔絕外部的環(huán)境溫度以此來(lái)實(shí)現(xiàn)，冬暖夏涼的效果，充分彰顯出建筑綠色設(shè)計(jì)理念[3]。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，通過(guò)BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，在整個(gè)設(shè)計(jì)工作效率和質(zhì)量方面有了明顯的提升。通過(guò)先進(jìn)的BIM技術(shù)使用，解決了傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中存在的各種缺陷和不足，提高建筑設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，充分實(shí)現(xiàn)建筑工程單位的良好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉洋.裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（19）：17-19.

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[3]殷俊文，吳禎禎，李雨軒.BIM技術(shù)在白石山地質(zhì)博物館建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（21）：73-74.

作者簡(jiǎn)介：

鄧智（1983.02-）男，本科，工程師，湖南益陽(yáng)，漢 從事工作：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。