BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用解析

田興明

大慶市華宏鋼構(gòu)彩板制造有限公司 黑龍江大慶 163000

BIM技術(shù)在現(xiàn)今建筑行業(yè)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在建筑行業(yè)各領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越深入。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，BIM的應(yīng)用并不很完善，存在多次建立模型、模型使用不充分、逆向翻模的現(xiàn)象，往往初步設(shè)計(jì)時(shí)繪制一遍模板圖，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)建立一個(gè)計(jì)算模型，施工圖設(shè)計(jì)時(shí)深化初步設(shè)計(jì)，碰撞檢查時(shí)按照施工圖重新建立三維精確模型。整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程重復(fù)建了4次模型，雖然個(gè)別階段模型能重復(fù)使用，但總體工作效率比較低。為實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)正向設(shè)計(jì)一體化，特以廣廈結(jié)構(gòu)BIM正向設(shè)計(jì)系統(tǒng)GSRevit軟件來(lái)說(shuō)明。

1 BIM 技術(shù)概述

建筑信息模型簡(jiǎn)稱BIM，該技術(shù)是以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的的軟件性工具。其主要通過(guò)可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性等優(yōu)勢(shì)，收集、處理建筑結(jié)構(gòu)中的信息。以計(jì)算機(jī)為搭載橋梁，將設(shè)計(jì)圖紙上的模型轉(zhuǎn)變成三維模型，并通過(guò)分析三維模型中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于建筑設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)三維模型檢驗(yàn)設(shè)計(jì)圖紙的可行性，尋找紕漏，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)調(diào)整，最大程度排除建筑的安全隱患，避免出現(xiàn)返工情況。BIM技術(shù)為建設(shè)工程提供技術(shù)性支持，推動(dòng)工程有序開(kāi)展。

2 BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題

BIM技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛的一門技術(shù)，涉及建筑CAD、計(jì)算機(jī)三維建模技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等多門學(xué)科，需要一套完整的人才體系才可以將BIM技術(shù)的作用發(fā)揮到極致，但部分地區(qū)缺乏對(duì)BIM技術(shù)的重視，相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員匱乏，部分地區(qū)企業(yè)在使用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有做好前期的勘探工作，沒(méi)有充分考慮在施工過(guò)程的各個(gè)階段所應(yīng)面對(duì)的問(wèn)題，草草地將BIM技術(shù)使用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)失準(zhǔn)，會(huì)造成建筑施工存在安全隱患，嚴(yán)重威脅建筑結(jié)構(gòu)施工人員的生命健康安全，同時(shí)也破壞了建筑建構(gòu)施工整體的穩(wěn)定性。

3 BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用解析

3.1 建筑場(chǎng)地分析

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑工程的基礎(chǔ)，它能決定建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑中是尤為重要的。但是，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性并不完全取決于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，環(huán)境因素也是影響建筑物穩(wěn)定與安全的主要因素。建筑場(chǎng)地的地質(zhì)條件、土壤的類別以及環(huán)境因素往往與建筑結(jié)構(gòu)的可靠性密切相關(guān)。BIM技術(shù)就能將建筑設(shè)計(jì)與地理環(huán)境相連接，有效對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的環(huán)境因素進(jìn)行分析，通過(guò)建筑環(huán)境的模擬施工，給予相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)模型。同時(shí)，BIM系統(tǒng)還能結(jié)合地理信息對(duì)建筑工程場(chǎng)地的地質(zhì)特點(diǎn)以及場(chǎng)地特征進(jìn)行全面分析，選擇最適合建筑施工的空間，并進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)分析，從而實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)與建筑空間的智能化聯(lián)系。

3.2 施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用

現(xiàn)代BIM技術(shù)的應(yīng)用是在平面設(shè)計(jì)和立體圖形設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，這種技術(shù)能通過(guò)建筑圖紙的應(yīng)用來(lái)有效地體現(xiàn)出建筑物的3D立體效果，從而幫助相關(guān)的工作人員判斷建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要結(jié)合具體的使用情況來(lái)不斷地修改以及優(yōu)化，在完善過(guò)程中會(huì)消耗大量的人力資源，影響到施工工程的進(jìn)度以及效率，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地彌補(bǔ)這項(xiàng)缺點(diǎn)，通過(guò)3D建模來(lái)提高建筑結(jié)構(gòu)整體的可視性程度，讓建筑結(jié)構(gòu)中一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)更加直觀地展現(xiàn)在人們的面前，幫助人們更好地理解，從而為施工工作的順利開(kāi)展提供良好的參考價(jià)值。

3.3 建筑結(jié)構(gòu)性能分析

建筑結(jié)構(gòu)是建筑項(xiàng)目的核心部分，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要選取具體的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行組合，同時(shí)還要研究建筑項(xiàng)目建成后的應(yīng)力表現(xiàn)，判斷其在豎直、水平及振動(dòng)載荷條件下是否具有較高的水準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)性能是否科學(xué)、合理，直接關(guān)系建筑項(xiàng)目是否堅(jiān)固、穩(wěn)定，是否可以長(zhǎng)期安全地使用。因此，為保障建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)階段就要做好相關(guān)性能分析工作。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式下，有時(shí)消耗了大量的人、財(cái)、物力，但得出的成果卻沒(méi)有足夠的價(jià)值。為避免這種情況的發(fā)生，在建筑結(jié)構(gòu)性能分析中要注意合理、科學(xué)地應(yīng)用BIM技術(shù)，把建筑項(xiàng)目模型的全部數(shù)據(jù)導(dǎo)入到分析軟件中，通過(guò)自動(dòng)化分析得出精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，指出建筑設(shè)計(jì)存在的不足，并提出相應(yīng)的修改建議，使設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)建筑項(xiàng)目實(shí)際與改正意見(jiàn)修改設(shè)計(jì)方案，進(jìn)一步提升建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)性能。從這個(gè)角度來(lái)看，將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)的性能分析中，可以根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的使用需要，明確建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有的性能，并提出優(yōu)化意見(jiàn)，這對(duì)于提升建筑項(xiàng)目的整體使用價(jià)值是大有裨益的。

3.4 在綠色設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

綠色設(shè)計(jì)是目前建筑設(shè)計(jì)活動(dòng)當(dāng)中所提倡的理念，也符合目前消費(fèi)者所追求的低碳消費(fèi)，而綠色設(shè)計(jì)的難度也是比較高的，設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中的影響因素也比較多。在設(shè)計(jì)活動(dòng)當(dāng)中，設(shè)計(jì)者可以充分利用BIM技術(shù)，對(duì)建筑物的節(jié)能性能進(jìn)行全方面的研究和開(kāi)采，尤其是在建筑物采光、通風(fēng)以及日照等方面，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中必須要結(jié)合人體對(duì)于環(huán)境舒適度的數(shù)據(jù)，要從人體最佳體驗(yàn)感出發(fā)。比如在屋頂設(shè)計(jì)活動(dòng)當(dāng)中，可以充分利用保溫、蓄熱系數(shù)比較大、隔熱效果明顯的材料，在冬季提高室內(nèi)的溫度，在夏季可以很好的隔離外界的熱度。通過(guò)提高建筑物這方面的信賴，讓人體減少對(duì)各種電氣設(shè)備的依賴，比如說(shuō)風(fēng)扇、空調(diào)以及暖氣設(shè)備等等，從而達(dá)到節(jié)約資源，綠色生活的目的。綠色設(shè)計(jì)是未來(lái)設(shè)計(jì)領(lǐng)域當(dāng)中必然的發(fā)展趨勢(shì)，因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)該不斷深入這方面的研究，從保護(hù)自然環(huán)境的角度出發(fā)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前建筑行業(yè)普遍引進(jìn)BIM技術(shù)，旨在通過(guò)此技術(shù)提高建筑工程整體效率與質(zhì)量，優(yōu)化設(shè)計(jì)水平，降低建筑工程建設(shè)成本，減少返工情況。本文結(jié)合BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，將建筑結(jié)構(gòu)中的二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式轉(zhuǎn)向三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，全面采用信息模型模擬建筑結(jié)構(gòu)，可以更為高效地完成建筑項(xiàng)目。