關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用分析

盧平，田鄒

（浙江省天正設(shè)計(jì)工程有限公司，浙江 杭州 310000）

關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用分析

盧平，田鄒

（浙江省天正設(shè)計(jì)工程有限公司，浙江 杭州 310000）

目前，國內(nèi)BIM理念與技術(shù)逐漸在建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用，尤其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，BIM技術(shù)應(yīng)用效果較好。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了各部門、各專業(yè)間的有效共享。對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上，就技術(shù)在現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐，談一下個(gè)人的觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)，以供參考。

BIM技術(shù)；建筑結(jié)構(gòu)；空間碰撞點(diǎn)；應(yīng)用實(shí)踐

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，一些先進(jìn)的技術(shù)工藝逐漸應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)嵺`之中；對(duì)于建筑行業(yè)而言，因其生產(chǎn)周期比較長，且具有規(guī)模大、影響范圍廣等特點(diǎn)，因此，建筑質(zhì)量很大程度上取決于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位而言，為了有效提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，采用BIM技術(shù)保證了建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)的安全性、可靠性、舒適性、先進(jìn)性。

1 BIM技術(shù)概述

基于BIM技術(shù)應(yīng)用的協(xié)同環(huán)境具有透明性和可持續(xù)性，在該環(huán)境條件下可對(duì)建筑項(xiàng)目構(gòu)件信息予以復(fù)制、核查，確保全生命周期中各參與方及時(shí)溝通交流，實(shí)現(xiàn)信息在各參與方間的及時(shí)、有效共享。

1.1 BIM技術(shù)的可視化

BIM技術(shù)的最顯著特點(diǎn)就是所見即所得、設(shè)計(jì)過程的可視化，對(duì)于建筑行業(yè)和專業(yè)而言意義重大。尤其在當(dāng)前建筑物向著大規(guī)模、復(fù)雜功能、形態(tài)化方向發(fā)展的時(shí)代背景下，建筑系統(tǒng)更加復(fù)雜，需將多種復(fù)雜管道布設(shè)在有限的空間范圍之內(nèi)，以此來有效滿足空間要求。BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的可視化，從而使設(shè)計(jì)師能夠更加直觀地把握建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵位置的空間狀況，以確保能夠合理布局相應(yīng)管件、對(duì)有限空間進(jìn)行合理應(yīng)用。

1.2 對(duì)空間碰撞進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效檢查空間碰撞情況，這對(duì)建筑設(shè)計(jì)具有非常大的幫助。近年來，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展和系統(tǒng)的復(fù)雜化程度不斷提升，建筑空間利用率的提高非常重要。BIM技術(shù)模型的構(gòu)建可從不同的視角對(duì)主要管道、結(jié)構(gòu)空間等進(jìn)行觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)主要管道以及建筑結(jié)構(gòu)間的空間碰撞關(guān)系與存在的問題，以便于及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。碰撞檢查過程中，需耗費(fèi)大量的時(shí)間、人力、物力，為了確保在平面圖紙上能夠準(zhǔn)確定位空間碰撞點(diǎn)，參與人員應(yīng)當(dāng)具備一定的空間想象能力。

1.3 關(guān)聯(lián)修改

對(duì)于BIM模型而言，其綜合了很多專業(yè)設(shè)計(jì)信息，在BIM協(xié)同設(shè)計(jì)時(shí)，各專業(yè)設(shè)計(jì)信息通過協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)匯集在一個(gè)模型之中，任何信息的變化只需通過該模型即可實(shí)現(xiàn)修改。雖然這樣做不一定能夠確保修改量減少，但修改關(guān)聯(lián)性卻得到了有效增強(qiáng)。比如，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，如果需修改某樓層平面中立管所在的位置，設(shè)計(jì)人員只需要修改相應(yīng)的參數(shù)信息即可，BIM模型自動(dòng)關(guān)聯(lián)并生成平面圖、剖面圖以及詳圖等。

1.4 協(xié)同設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)模型是各專業(yè)間相互協(xié)同設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，各專業(yè)主體文件可獨(dú)立設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員在專業(yè)設(shè)計(jì)界面下進(jìn)行本專業(yè)設(shè)計(jì)；不同專業(yè)的文件通過協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，采用鏈接模型模式實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息和資源共享，通過專業(yè)鏈接建立模型系統(tǒng)，以此來確保設(shè)計(jì)信息能準(zhǔn)確傳送。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)在于應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，需將模型發(fā)至分析軟件，后者利用算法反饋設(shè)計(jì)信息，并根據(jù)指令形成動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)模型。BIM技術(shù)模型屬于物理模型、分析模型和施工文檔數(shù)據(jù)模型，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要采用符合標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)上述數(shù)據(jù)模型間的無縫連接。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

2.1 分析建筑結(jié)構(gòu)功用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，不只是針對(duì)結(jié)構(gòu)中的一些部分設(shè)計(jì)，也并非只是將建筑結(jié)構(gòu)中的一些部分置換順序，最為關(guān)鍵的是按照建筑規(guī)范和要求，從整體上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)功能最優(yōu)。

傳統(tǒng)模式下的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，往往在建筑結(jié)構(gòu)功能和性能方面投入大量的資金，需要投入大量的人力和物力，經(jīng)濟(jì)效益不佳；僅靠設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的性能剖析，很可能會(huì)出現(xiàn)失誤或者錯(cuò)誤，究其原因，主要是因?yàn)槿说木窈茈y保持集中，通常會(huì)因松懈而對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生不利影響。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的性能及其功用特點(diǎn)進(jìn)行全面剖析，只需將信息輸入BIM模型，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)之目的，并最終獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

2.2 結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)場情況剖析

為了有效保證建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，只依靠建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是不夠的，還需充分考慮現(xiàn)場條件。在此過程中，采用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)與地理信息系統(tǒng)之間的聯(lián)系，再現(xiàn)施工現(xiàn)場，然后建立模型，在此過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)數(shù)據(jù)信息對(duì)現(xiàn)場情況剖析，并且根據(jù)分析結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化改進(jìn)，以確保設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)場工況和技術(shù)要求相匹配，這有利于提高建筑工程整體施工質(zhì)量和效率。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)建模

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，鋼結(jié)構(gòu)是必不可少的，設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建模。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建模過程中，應(yīng)當(dāng)注意連接、加強(qiáng)件問題，鋼結(jié)構(gòu)連接時(shí)采用連接梁柱以及梁梁鉸接等方式。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮梁體的高度等要求，以確保連接部分更適合施工要求，并且將BIM技術(shù)應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)建模之中。

在此過程中，設(shè)計(jì)人員能夠獲得參數(shù)，并以此來有效把控螺栓的用量與螺栓間距。鋼結(jié)構(gòu)建模過程中，采用BIM技術(shù)可以使設(shè)計(jì)人員只需對(duì)參數(shù)信息適當(dāng)修正即可對(duì)連接件優(yōu)化設(shè)計(jì)；就加強(qiáng)件而言，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)制作過程進(jìn)行整體了解和把握，以確保施工過程中對(duì)加強(qiáng)件能夠準(zhǔn)確定位。

2.4 協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)

基于BIM技術(shù)的模型，會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)信息適當(dāng)?shù)奶砑踊蛘邉h減處理，這有利于保證建筑結(jié)構(gòu)以及建筑工程項(xiàng)目的施工建設(shè)質(zhì)量；通過BIM模型及時(shí)處理相關(guān)信息，然后傳達(dá)給相關(guān)人員，在信息傳達(dá)過程中需注意各地區(qū)的模型差異。實(shí)踐中，為了能夠有效傳達(dá)信息資料，可采用中間數(shù)據(jù)文件適當(dāng)輔助；對(duì)中性數(shù)據(jù)庫處理也非常的重要，設(shè)計(jì)人員可以看懂?dāng)?shù)據(jù)信息及其內(nèi)涵，以便于設(shè)計(jì)人員有效地進(jìn)行溝通交流，并且對(duì)擬建建筑結(jié)構(gòu)和建筑工程進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，有利于提高建筑施工質(zhì)量。

2.5 設(shè)計(jì)工具

BIM技術(shù)在建筑改造過程中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)建模、生成圖紙以及模擬分析等，且對(duì)信息儲(chǔ)存、交互等起到了非常重要的作用。在BIM技術(shù)軟件應(yīng)用基礎(chǔ)上，可在同一建筑工程項(xiàng)目內(nèi)實(shí)現(xiàn)專業(yè)協(xié)同。

3 結(jié)束語

總而言之，作為新興的技術(shù)手段，雖然BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐時(shí)間相對(duì)較短，但該技術(shù)方法在北京、上海等發(fā)達(dá)地區(qū)較復(fù)雜的建筑工程和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。目前，建筑領(lǐng)域采用BIM技術(shù)依然存在很大局限性和應(yīng)用障礙，因此，需要不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，使BIM技術(shù)更好地服務(wù)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑行業(yè)。

［1］張超.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用［J］.建材與裝飾，2016（27）.

［2］彭寶瑩，楊志杰，李娜.淺析BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.四川水泥，2015（05）.

［3］趙華英.BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2015（03）.

TU17

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.20.147

2095－6835（2017）20－0147－02

〔編輯：張思楠〕