BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析

袁麗娜 王歡

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會各方面對于建筑工程的開展需求也在不斷增加，而在這樣的背景之下，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性也就更為重要。為了進(jìn)一步的提升這一工作的開展成效，越來越多的新型技術(shù)被應(yīng)用到了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中來，BIM 技術(shù)就是其中之一。這一技術(shù)的應(yīng)用將能為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作帶來設(shè)計圖紙可修改、設(shè)計數(shù)據(jù)信息化、工程設(shè)計一體化等優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 ;BIM ;應(yīng)用

一、BIM 技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中所起到的作用

（一）設(shè)計圖紙可修改

想要保證建筑圖紙設(shè)計的完善性，設(shè)計人員必須能結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求不斷的對圖紙進(jìn)行修改和改進(jìn)，在這一過程中，傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用意味著圖紙的每一次修改都需要對相關(guān)的建筑設(shè)計參數(shù)重新進(jìn)行計算，這樣的特點將大大影響建筑圖紙設(shè)計的整體效率。對于 BIM 技術(shù)來說，由于這一技術(shù)的應(yīng)用是在建筑模型的基礎(chǔ)上展開的，當(dāng)設(shè)計人員需要對圖紙中的某一點進(jìn)行修改時，系統(tǒng)將自動的完成其他相應(yīng)參數(shù)的計算和修改。結(jié)合這樣的特點，不但建筑圖紙設(shè)計工作的效率能得到提升，設(shè)計人員也可以更好的通過不同參數(shù)圖紙之間的對比來確定最優(yōu)的設(shè)計方案。

（二）設(shè)計數(shù)據(jù)信息化

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作展開的過程中將涉及到大量的數(shù)據(jù)和信息，而傳統(tǒng)設(shè)計方法的應(yīng)用將導(dǎo)致數(shù)據(jù)查找所消耗的時間大幅上升，這樣的狀況很有可能會導(dǎo)致設(shè)計質(zhì)量的下降。同時，傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用意味著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作展開過程中所涉及到的數(shù)據(jù)將需要人工進(jìn)行記錄和輸入，這樣的數(shù)據(jù)處理方式是非常容易出現(xiàn)誤差的，進(jìn)而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性降低。相比于傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)中存在的缺陷，由于 BIM 技術(shù)是在現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，這一技術(shù)的核心就是信息，因此，在實際的設(shè)計過程中，設(shè)計人員可以將 BIM 技術(shù)模型視作整體工程設(shè)計的數(shù)據(jù)庫，設(shè)計人員只需要通過這一數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息查找即可，以此來提升數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性。

（三）工程設(shè)計一體化

通過對 BIM 技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計方案將能在對建筑外觀進(jìn)行展示的基礎(chǔ)上同步的對建筑工程的光源、熱能傳導(dǎo)以及材質(zhì)屬性等進(jìn)行說明，也就是說，BIM模型將能全面的對建筑工程進(jìn)行一體化設(shè)計。在這樣的基礎(chǔ)上，設(shè)計人員除了在安全性上對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進(jìn)行考量之外，還能同時通過舒適性、光源、節(jié)能等多個角度對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行評價，進(jìn)而選擇最優(yōu)的設(shè)計方案。從另一方面來說，BIM 技術(shù)除了能提供平面圖紙之外，還能進(jìn)一步的完成對整個建筑模型的渲染處理，進(jìn)而達(dá)到出圖、計算、渲染等環(huán)節(jié)的一體化。

（四）工程模型三維化

從本質(zhì)上來說，BIM 技術(shù)屬于一種三維技術(shù)，而通過建筑模型的三維展示，設(shè)計人員將能更好的對建筑結(jié)構(gòu)各部分之間的情況進(jìn)行觀察，及時的發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行改良。顯然，這樣的特性能極大程度的避免實際施工過程中因為結(jié)構(gòu)設(shè)計不良而出現(xiàn)的問題。在此基礎(chǔ)上，為了更好的保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的完善性，設(shè)計人員可以著重對暖管通道、墻體梁板等結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，盡早發(fā)現(xiàn)問題。

二、BIM 技術(shù)應(yīng)用策略

（一）建筑結(jié)構(gòu)與場地分析

在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，設(shè)計人員除了要針對客戶需求以及安全性等因素進(jìn)行考量之外，還應(yīng)進(jìn)一步的結(jié)合建筑工程所在地的特點對設(shè)計方案進(jìn)行完善。建筑工程所處場地的地質(zhì)環(huán)境、水文狀況等都會對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的確定產(chǎn)生影響，設(shè)計人員可以利用BIM 技術(shù)來解決這樣的問題。通過 BIM技術(shù)與地理信息系統(tǒng)的有效結(jié)合，建筑工程所在場地的特點將能得到全面的模擬，設(shè)計人員在模擬環(huán)境下對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計方案自然能夠滿足建筑場地對于建筑結(jié)構(gòu)的要求，進(jìn)而保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。

（二）建筑結(jié)構(gòu)性能分析

建筑結(jié)構(gòu)的性能主要是指抗震性、牢固性等，而在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，設(shè)計人員必須保證能將建筑各個部分有機(jī)的組合起來，形成一個互相支撐的整體，以此來保證建筑結(jié)構(gòu)在性能上能達(dá)到用戶的需求。對于這樣的需求來說，設(shè)計人員可以結(jié)合 BIM 技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)在性能上的表現(xiàn)進(jìn)行分析。在實際的工作過程中，設(shè)計人員可以將BIM 模型相關(guān)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入性能分析軟件之中，并通過這一軟件來迅速的完成分析過程。相比于傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用來說，這樣的方式能夠大幅降低建筑結(jié)構(gòu)性能分析過程中所消耗的人力物力，同時也避免了大量數(shù)據(jù)計算可能產(chǎn)生的誤差。

（三）建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中涉及到的數(shù)據(jù)是需要不斷的進(jìn)行交流和共享的，而由于傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)中共享機(jī)制并不健全，過程中就很有可能因為數(shù)據(jù)不同步而導(dǎo)致問題的產(chǎn)生。對于 BIM 技術(shù)來說，這一技術(shù)能夠通過中間數(shù)據(jù)文件來完成異地不同設(shè)計軟件工作時需要的數(shù)據(jù)和信息上的交流共享。同時，通過中性數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，不同專業(yè)之間將能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞與共享。一個完善的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案需要水暖、土建、裝飾等多個專業(yè)協(xié)同的進(jìn)行工作，而這一過程中必然會涉及到數(shù)據(jù)的傳遞與共享問題，通過中性數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計所涉及到的數(shù)據(jù)將能以統(tǒng)一的格式在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行傳輸，進(jìn)而保證不同專業(yè)間協(xié)同工作的效率。

（四）鋼結(jié)構(gòu)建模

在建筑工程不斷向著大跨度、大空間發(fā)展的趨勢之下，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍也隨之越來越廣，而 BIM 技術(shù)的應(yīng)用則能進(jìn)一步保證這一結(jié)構(gòu)在建筑工程中能有效的發(fā)揮自身作用，并在此基礎(chǔ)上確保這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用的安全性。鋼結(jié)構(gòu)是通過梁柱連接來實現(xiàn)的，而不同的連接方式在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)出的特性也有所不同，這樣的特點也進(jìn)一步的為建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計增加了難度。在實際的工作過程中，BIM 技術(shù)可以通過對鋼結(jié)構(gòu)梁高度的計算來針對性的對所有連接件進(jìn)行設(shè)計，并進(jìn)行參數(shù)化處理。對于參數(shù)的調(diào)整，設(shè)計人員可以借助 BIM 技術(shù)的參數(shù)共享功能來完成對鋼結(jié)構(gòu)中螺栓等連接件數(shù)量和間距的控制。

三、結(jié)語：

綜上所述，我們大致知道了BIM技術(shù)是一項怎樣的技術(shù)，在建筑工程結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著什么樣的作用。在自然環(huán)境不斷惡化的今天，建筑工程的安全質(zhì)量等級被不斷的提高，只有通過BIM技術(shù)的仿真模型的數(shù)據(jù)檢測，才能更直觀的了解到在經(jīng)受大型的地質(zhì)變化的時候，該項工程的質(zhì)量能不能接受挑戰(zhàn)。所以說在以后的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)將發(fā)揮出不可估量的作用。

參考文獻(xiàn)：

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