文/ 楊成博 吉林省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院 吉林長(zhǎng)春 130022
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會(huì)各方面對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的需求越來(lái)越大,在這種情況下確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性更為重要。為了使這項(xiàng)工作更高效,越來(lái)越多的新技術(shù)正在應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程之中,而B(niǎo)IM技術(shù)就是其中之一。建立BIM應(yīng)用的設(shè)計(jì)系統(tǒng),可以提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平,縮短安裝結(jié)構(gòu)所需的時(shí)間,并降低結(jié)構(gòu)投資的成本。將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以改善建筑工人之間的協(xié)作,從而建設(shè)經(jīng)濟(jì)合理,安全和高效的建筑。
BIM是由美國(guó)Autodesk公司提出并不斷完善與豐富的建筑三維設(shè)計(jì)概念,中文就是建筑信息模型的意思,BIM技術(shù)可以分解為兩個(gè)方面:一是作為模型結(jié)果,與傳統(tǒng)的3D建筑模型是截然不同的,有著根本的區(qū)別,BIM模型包含了物理特性與功能特性?xún)煞矫?,物理特性可以理解為幾何特性,而功能特性,是指建筑信息模型包括了建筑設(shè)計(jì)工程所有的信息數(shù)據(jù);二是作為其中的一個(gè)部分,BIM是一種項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理的全新方法,BIM不是某一種軟件或者某一個(gè)物體,它是一個(gè)存儲(chǔ)信息的技術(shù),不僅存儲(chǔ)了工程中所用到的信息資料,然后將這些信息數(shù)據(jù)運(yùn)用在設(shè)計(jì)建筑中。
2.2.1 可視化
BIM建筑信息模型的可視化是一種可以清晰直觀的看到不同構(gòu)建之間的關(guān)聯(lián)性及反饋性,所有的過(guò)程都可以清晰的看見(jiàn),包括建設(shè)項(xiàng)目的圖紙和表格,從而大大的增加了項(xiàng)目的透明度,此外,施工方、業(yè)主及設(shè)計(jì)方之間的探討和決策都是可視化的環(huán)境。
2.2.2 協(xié)調(diào)性
BIM建筑信息模型可以在建造初期階段協(xié)調(diào)每個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的沖突并形成數(shù)據(jù)文件。BIM的協(xié)調(diào)作用不僅在于解決各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的矛盾,而且還可以調(diào)整電梯布局等設(shè)計(jì)布局和清場(chǎng)要求,調(diào)整防火隔斷等設(shè)計(jì)布局,解決地下排水問(wèn)題,與其他設(shè)計(jì)布局等協(xié)調(diào)。
2.2.3 模擬性
在設(shè)計(jì)階段,BIM可以為建筑項(xiàng)目執(zhí)行建筑物性能模擬,例如晴天模擬,緊急疏散模擬等,并且可以在投標(biāo)和施工階段執(zhí)行4D模擬,同時(shí)還可以進(jìn)行5D模來(lái)實(shí)現(xiàn)成本的控制等。
2.2.4 優(yōu)化性
優(yōu)化主要受三個(gè)因素的影響:信息,復(fù)雜性和時(shí)間。BIM模型分析包含建設(shè)項(xiàng)目中重要的信息,其中包含材料信息、分析信息、成本信息等,還包括實(shí)時(shí)建設(shè)項(xiàng)目的變更信息,更加地方便于各方對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化。
2.2.5 可出圖性
一旦模型在設(shè)計(jì)過(guò)程中完成,可以直接生成平面圖和立面圖,而且BIM并不是只能出以往常見(jiàn)的設(shè)計(jì)交付圖紙。而是在可出交付性圖紙的前提下對(duì)建筑物進(jìn)行可視化展示、模擬,圖紙的種類(lèi)將更加豐富多樣。
建筑信息模型可廣泛使用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最主要是因?yàn)橐韵聨c(diǎn):從平面設(shè)計(jì)到立體設(shè)計(jì);從單純的繪圖到設(shè)計(jì)內(nèi)部構(gòu)件的提升;從圖形到數(shù)據(jù)的變化;從各個(gè)部門(mén)閉門(mén)造車(chē)到相互合作,共同分享;從零散的設(shè)計(jì)到建筑設(shè)計(jì)包括水電工程的同步進(jìn)行;從分期完成到一步到位的設(shè)計(jì)。建筑信息模型技術(shù)跟其他行業(yè)的設(shè)計(jì)在未來(lái)將想成互相提攜,共同促進(jìn)的關(guān)系?;ハ嗪献魇荁IM的核心優(yōu)勢(shì),各專(zhuān)業(yè)可共享同一構(gòu)件數(shù)據(jù)信息并在不同的專(zhuān)業(yè)角度操作該構(gòu)件,可以說(shuō)BIM 技術(shù)將為未來(lái)協(xié)同設(shè)計(jì)提供強(qiáng)大的平臺(tái)支撐,加快共同設(shè)計(jì)的步伐,建筑信息模型不僅僅是技術(shù)的革命,也是整個(gè)建筑行業(yè)新的合作模式的改變。
由上述可知,BIM技術(shù)由于自身顯著的特點(diǎn)可以充分支持建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),解決設(shè)計(jì)過(guò)程中所遇到的一些技術(shù)障礙,從而使建筑師非常有效地發(fā)揮BIM設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),在建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
BIM技術(shù)可以清晰有效的構(gòu)建出建筑結(jié)構(gòu)的模型,通過(guò)BIM技術(shù)將建筑結(jié)構(gòu)采用三維立體的建筑構(gòu)造展示出來(lái),突破了傳統(tǒng)CAD二維制圖的模型限制,通過(guò)完善直觀的BIM模型,可以將各部分結(jié)構(gòu)關(guān)系清晰地表現(xiàn)出來(lái),空間的可視化便于建筑師對(duì)建筑功能關(guān)系的理解,并在設(shè)計(jì)調(diào)整前后對(duì)效果進(jìn)行判斷和比較,同時(shí)有利于建筑師簡(jiǎn)單直觀的對(duì)外展示和介紹設(shè)計(jì)方案。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)系到建筑的安全性和穩(wěn)定性,所以做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,提高建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,需要高度重視建筑周?chē)膱?chǎng)地情況及地理?xiàng)l件。
通過(guò)利用BIM建模軟件的地形工具,建立地形并調(diào)整,模擬出現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑場(chǎng)地的全面分析,從而選擇出最符合建設(shè)的地點(diǎn),方便建筑結(jié)構(gòu)施工。
對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并不是簡(jiǎn)單的排列,而是將這些結(jié)構(gòu)有效的結(jié)合在一起,從而形成一個(gè)整體,這樣能夠有效的提高建筑的抗震能力和牢固性,從而提高建筑質(zhì)量。利用BIM技術(shù)可以將相關(guān)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入其中,通過(guò)對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行分析,提高建筑結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量。
利用BIM的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同功能,各專(zhuān)業(yè)工程師在同一中心文件工作,可分別擁有各自的副本文件,有利于各專(zhuān)業(yè)間在設(shè)計(jì)過(guò)程中的協(xié)同合作,極大提高了工作效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。利用BIM的成熟技術(shù),協(xié)同設(shè)計(jì)的內(nèi)容也會(huì)發(fā)生變化,從傳統(tǒng)的技術(shù)討論發(fā)展到建筑建設(shè)的全部流程,前期的設(shè)計(jì),中期的施工過(guò)程,到后期的試營(yíng)業(yè),后期維護(hù)等等,協(xié)同設(shè)計(jì)都將參與其中,這樣必將帶來(lái)設(shè)計(jì)綜合效率的顯著提高。
BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,大大提升了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作質(zhì)量與效率,為廣大的設(shè)計(jì)工作者提供了設(shè)計(jì)平臺(tái),也滿足了當(dāng)代設(shè)計(jì)的需求,BIM技術(shù)理念也被業(yè)界人士所認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。就目前來(lái)說(shuō),大部分設(shè)計(jì)單位在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中引用了BIM技術(shù),大幅度的提升了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平并不斷地優(yōu)化,降低了建設(shè)的成本,BIM技術(shù)將會(huì)在建筑行業(yè)中廣泛運(yùn)用,具有廣闊的應(yīng)用前景。