建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在BIM技術(shù)的應(yīng)用

王鵬

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)取得了很大的進步，各行各業(yè)對科學(xué)技術(shù)的依賴程度也逐漸增大，針對建筑工程來說，為了確保建筑工程的順利施工，必須對各種施工因素進行合理控制。 在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中， BIM 技術(shù)起到了非常重要的作用。本文針對 BIM 技術(shù)在建筑工程的運用存在的問題進行了分析，并簡要的介紹了 BIM 技術(shù)的功能，最后詳細(xì)介紹了 BIM 技術(shù)的運用以期為我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供相關(guān)的建議和參考。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；BIM技術(shù)；應(yīng)用

1 導(dǎo)言

現(xiàn)代社會建筑類型越發(fā)多樣，而復(fù)雜的施工條件和要求則意味著具體工作的難度增加，原有的施工圖紙、計劃方案難以充分滿足當(dāng)前要求，在這種情況下，BIM 技術(shù)被提出并得到應(yīng)用。其能夠進行更好的建模、調(diào)整優(yōu)化、圖紙出具、層次分辨等工作，方便了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。分析其具體內(nèi)容，對后續(xù)工作的優(yōu)化和進行有一定積極意義。

2 BIM 技術(shù)的特征

2.1 信息集成

這一特征主要體現(xiàn)在兩方面，即：設(shè)計信息集成和設(shè)計過程集成。通過研究與調(diào)查，可以得出結(jié)論，建筑工程的信息模型有且只有一個，便是建筑信息模型，工程當(dāng)中涉及到的不同專業(yè)的設(shè)計信息，都要在這一模型中進行。由此可見，這一技術(shù)切實具有信息集成的特征。在這一現(xiàn)實情況下，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的所有人員，都可以在這一平臺中展開自己的設(shè)計工作，從而達(dá)到設(shè)計過程的集成。建筑信息模型中最為核心的部分是建設(shè)數(shù)據(jù)庫，這一數(shù)據(jù)庫依托計算機構(gòu)建而成，其內(nèi)容包括以下幾項：一是建筑結(jié)構(gòu)的尺寸；二是建筑的空間信息；三是建筑材料信息，等等。利用這一數(shù)據(jù)庫，可以在短時間內(nèi)搜索出需要的信息，并且突破了原有技術(shù)的限制，對促進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有著重要意義。

2.2 協(xié)同設(shè)計

在這一技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以構(gòu)建一個新的設(shè)計平臺，為工程的設(shè)計以及工程的施工等提供一個可以進行良好有效交流的平臺。在這一平臺中，應(yīng)用人員可以根據(jù)自己的實際需求，在短時間內(nèi)快速的找到自己需要的信息。除此以外，這一技術(shù)的應(yīng)用，還能夠在尊重每一個專業(yè)原則的前提下，對建筑構(gòu)件進行檢測，一定程度上，大大增加了設(shè)計人員之間的溝通效率，從而切實減少了設(shè)計工作所需要的實踐。

2.3 工作傳遞

利用這一技術(shù)，能將各種工作數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)，在設(shè)計過程中，如果對部門內(nèi)容進行修改，則不需要設(shè)計人員進行連接的更改，也無需親自對圖紙進行處理，這一技術(shù)會對修改進行識別，然后將修改的部分反饋到相關(guān)的構(gòu)件中。除此以外，該技術(shù)的應(yīng)用，還能夠模擬施工，在此種特征下，可大大減少工作量，降低工作難度，無需為了更進一步對不同因素進行了解分析，而大量構(gòu)建模型，從而收到節(jié)約設(shè)計時間，提高設(shè)計效率的效果。

3 現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的不足

3.1 建模技術(shù)不完善

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)已經(jīng)有上千年的發(fā)展歷史，經(jīng)歷了手工、平面圖紙和立體模型的變化，信息時代來臨后，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)不斷完善，能夠更好的滿足使用要求，但依然存在一定不足。比如傳統(tǒng)的建模技術(shù)主要依靠設(shè)置固定參數(shù)的方式進行，但在實際工作中，參數(shù)值會出現(xiàn)少許變化，而如果建設(shè)方案出現(xiàn)較大調(diào)整，模型的構(gòu)建甚至?xí)ヒ饬x。這是目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的主要不足。

3.2 圖紙指導(dǎo)性不足

設(shè)計圖紙是具體施工的指導(dǎo)性文化，其是否完善、科學(xué)直接影響建筑結(jié)構(gòu)的具體施工和建設(shè)效果。當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)下，出具的圖紙存在一定的問題，影響其指導(dǎo)性。比如設(shè)計人員常用的 CAD 平面圖，該圖可以較好的給出尺寸比例和基本框架，但在建筑層次感的表達(dá)上存在顯著的欠缺，如果建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，或者施工環(huán)境包含大量交錯的各類管線，圖紙的指導(dǎo)價值將大為下降。這也是目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的不足之一。

4 BIM 技術(shù)的應(yīng)用

4.1 簡要分析建筑結(jié)構(gòu)的功用

負(fù)責(zé)設(shè)計的工作人員在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的時候，在針對性地對建筑結(jié)構(gòu)里的某一部分做設(shè)計，或者是把建筑結(jié)構(gòu)中的所有部分變化順序的同時，還要必須遵循建筑的相關(guān)規(guī)定和要求，設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的時候要從整體的角度出發(fā)，努力讓建筑結(jié)構(gòu)的功能達(dá)到最優(yōu)化的程度。在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對建筑結(jié)構(gòu)的性能進行剖析會投入比較多的資金，還會需要大量的設(shè)計人員參與，不能有效獲得經(jīng)濟利益，而且僅僅依靠設(shè)計人員對結(jié)構(gòu)性能進行剖析也容易出現(xiàn)大的誤差，因為人的精神狀態(tài)很難一直保持良好，也會出現(xiàn)松懈的時候，不利于設(shè)計工作的進行。BIM 技術(shù)可以對建筑結(jié)構(gòu)的功用進行剖析，只需要將向相關(guān)信息輸入到 BIM 模型中就可以完成這個工作，BIM 也可以對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在缺陷的部分進行修正，得出最好的設(shè)計方案。

4.2 剖析建筑結(jié)構(gòu)與施工現(xiàn)場

要想確保建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，不能只是依賴于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，還要思考、顧及到施工現(xiàn)場的具體環(huán)境等的因素，BIM 技術(shù)的系統(tǒng)能夠和 GIS建立密切的聯(lián)系，做到再現(xiàn)建筑工程施工的現(xiàn)場，同時建出完整的建筑工程模型。負(fù)責(zé)設(shè)計的工作人員能夠依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)來解剖和分析建筑的施工現(xiàn)場，并依據(jù)得到的結(jié)果來修改設(shè)計的方案，提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案和建筑施工現(xiàn)場的匹配度，提高施工的效率，進而確保施工的質(zhì)量。

4.3 BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)被普遍運用于建筑工程之中，負(fù)責(zé)設(shè)計的工作人員要給它做建模，在建模的過程中常常碰到在連接和加強件這兩個方面的難題，鋼結(jié)構(gòu)有連接梁柱和梁梁鉸接等的連接方式，在實際設(shè)計的時候一定要整體考慮到梁的高度等各種因素，從而讓連接的部分能夠更加符合施工的要求，把 BIM 這項技術(shù)運用到鋼結(jié)構(gòu)的建模過程中使用 BIM 技術(shù)，工作人員更易獲得相關(guān)的參數(shù)信息，能掌控好螺栓的總量以及螺栓間的距離。負(fù)責(zé)設(shè)計的工作人員只要修改好參數(shù)的信息，就能夠設(shè)計好連接件，就加強件而言，相關(guān)工作人員要先弄清楚設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的全過程，之后在工程開始施工的時候，對它做好定位就行了。

5 結(jié)語

通過分析 BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，了解了相關(guān)基本內(nèi)容。目前來看，現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的不足包括建模技術(shù)不完善、圖紙指導(dǎo)性不足等，而 BIM 技術(shù)在相關(guān)工作中的優(yōu)勢包括可視化、可優(yōu)化、模擬性等方面，具體而言，其可在建模階段、施工階段和出圖方面發(fā)揮作用。后續(xù)工作中，應(yīng)用上述理論也有助于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的完善。

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