建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用淺述

袁海健

摘? ? 要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為建筑設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量會(huì)直接影響到建筑物的整體施工質(zhì)量。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)部門還需要進(jìn)行自身設(shè)計(jì)理念的不斷更新，并需要積極應(yīng)用BIM技術(shù)等新型技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，這樣才能夠?qū)υO(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行直觀的顯示，并促使設(shè)計(jì)方案的合理性跟科學(xué)性得到進(jìn)一步的提升。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：建筑;結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);BIM技術(shù)

1? BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是建筑信息模型以及建筑行業(yè)發(fā)展的必然產(chǎn)物，其能夠在結(jié)合了工程項(xiàng)目相關(guān)施工數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行模型的搭建，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑施工結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求設(shè)計(jì)人員能夠?qū)芾砉ぷ鞯挠行赃M(jìn)行充分的考慮，并需要做好協(xié)作平臺(tái)的搭建工作，給設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作提供足夠多的數(shù)據(jù)支撐，并提升設(shè)計(jì)的有效性跟科學(xué)性。在滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，還要求設(shè)計(jì)人員對(duì)相關(guān)的軟件信息進(jìn)行深入處理，做好自身的專業(yè)化設(shè)置服務(wù)工作，保證該建筑物結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)質(zhì)量，因此在現(xiàn)階段的建筑工程設(shè)計(jì)中也得到了廣泛的應(yīng)用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中BIM技術(shù)還具備有以下四點(diǎn)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：①BIM技術(shù)據(jù)有數(shù)字信息量大、支持防震、模擬等多項(xiàng)操作;②BIM技術(shù)具備有非常強(qiáng)的科學(xué)性，通過(guò)構(gòu)建對(duì)應(yīng)模型數(shù)據(jù)庫(kù)的模式，還能夠使得設(shè)計(jì)工作的便捷性以及設(shè)計(jì)效率得到進(jìn)一步的提升;③BIM技術(shù)有著良好的協(xié)調(diào)性，對(duì)于工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)跟管理還能夠提供足夠多的信息，借此避免后期生產(chǎn)發(fā)生矛盾;④通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，還能夠促使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率以及設(shè)計(jì)質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升，進(jìn)而促使整個(gè)建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量得到提升。

2? 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM的具體應(yīng)用

2.1? 三維設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，還能夠自動(dòng)生成建筑模型并表現(xiàn)出立體的效果，這樣也就能夠讓設(shè)計(jì)人員在結(jié)合建筑物實(shí)際施工需求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行各種設(shè)計(jì)參數(shù)的合理調(diào)整，以滿足工程施工的具體需求。在BIM軟件中，設(shè)計(jì)人員只需要進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)節(jié)，可以讓電腦自動(dòng)生成符合新要求的建筑模型，并能夠?qū)θS模式建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行立體的放映，更為直觀的將設(shè)計(jì)結(jié)果展示給所有的設(shè)計(jì)人員。這樣也能夠協(xié)助設(shè)計(jì)人員及時(shí)找出設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的不足之處并加以糾正，讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到有效的完善。此外，在BIM軟件中還能夠?qū)ㄖＰ偷脑O(shè)計(jì)效果進(jìn)行測(cè)試，借此促使建筑物的工程質(zhì)量得到有效地提升，從而為該建筑施工企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.2? 參數(shù)設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還可以借助于設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)進(jìn)行建筑模型的構(gòu)建工作，還可以通過(guò)輸入修改數(shù)據(jù)的模式實(shí)現(xiàn)模型重建工作。為了獲得良好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，還要對(duì)BIM軟件所構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行及時(shí)的更新與優(yōu)化，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要給予一些參數(shù)進(jìn)行約束，借此來(lái)保障設(shè)計(jì)結(jié)果的合理性。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，還能夠?qū)⒁恍┝闵⒌男畔⑦M(jìn)行整合，然后通過(guò)具有高識(shí)別性的三維立體模式展示給人們，借此來(lái)提升建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有效性。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式就是通過(guò)手工繪畫圖紙來(lái)呈現(xiàn)所設(shè)計(jì)的東西，而采用BIM技術(shù)是能夠?qū)⑺O(shè)計(jì)的建筑立體的呈現(xiàn)出來(lái)的。這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)模型的整體構(gòu)建與部分構(gòu)建，將建筑內(nèi)部所包含的梁、柱、板材等都直接的呈現(xiàn)出來(lái)，在一定程度上直觀且準(zhǔn)確地反映出了各部分之間的聯(lián)系，對(duì)后續(xù)的建筑結(jié)構(gòu)修改有很大的幫助，實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)的可視化。比如在建筑結(jié)構(gòu)的墻體與樓層的設(shè)計(jì)工作中，使用BIM技術(shù)能夠?qū)w與樓層之間的關(guān)聯(lián)性直接呈現(xiàn)出來(lái)，還能具體表現(xiàn)出不同位置使用的材料以及材料的數(shù)量。

2.3? 結(jié)構(gòu)性能分析

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了避免對(duì)構(gòu)件進(jìn)行簡(jiǎn)單排列等問(wèn)題出現(xiàn)，還要求設(shè)計(jì)人員能夠?qū)拐鸱€(wěn)定性以及建筑持久性等因素進(jìn)行充分的考慮。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)性能分析工作中，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間以及人力，還存在有結(jié)果分析準(zhǔn)確度不足的問(wèn)題，難以滿足建筑工程施工的具體需求。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，還能夠促使建筑結(jié)構(gòu)性能的分析準(zhǔn)確性以及分析效率得到進(jìn)一步的提升，導(dǎo)入模型的相關(guān)參數(shù)也就能夠獲得良好的識(shí)別效果，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的各種細(xì)節(jié)問(wèn)題并進(jìn)行參數(shù)修改，借此來(lái)對(duì)整體工程質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。近年來(lái)我國(guó)對(duì)于建筑行業(yè)環(huán)保工作的關(guān)注度得到了大幅度的提升，并要求建筑工程施工過(guò)程中能夠遵循相關(guān)的環(huán)保要求。因此，在通過(guò)BIM技術(shù)來(lái)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行充分的分析，通過(guò)優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)參數(shù)的模式，提升建筑物的節(jié)能效果，減少對(duì)于周邊環(huán)境造成的負(fù)面影響，這樣也就能夠充分滿足我國(guó)建筑環(huán)保政策的相關(guān)要求，并促使建筑物綠色性能的發(fā)揮。整體建筑的質(zhì)量的好壞是由建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理和科學(xué)所決定的。建筑單位在接到工程，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要結(jié)合工程下放單位對(duì)建筑提出的要求以及建筑所在地的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中，使用BIM技術(shù)能夠幫助工作人員加深對(duì)該地區(qū)的了解程度，從而高效地設(shè)計(jì)出建筑結(jié)構(gòu)的模型。BIM技術(shù)還有一項(xiàng)功能就是建筑性能分析，做好建筑性能分析工作能夠?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)人員提供科學(xué)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)依據(jù)，從而設(shè)計(jì)出合理科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)，建設(shè)出質(zhì)量有所保證的建筑。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)模型

社會(huì)的進(jìn)步帶動(dòng)著建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑工程的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。在這樣的大背景下，鋼結(jié)構(gòu)建筑逐漸被廣泛使用，建筑工程鋼結(jié)構(gòu)主要是通過(guò)鋼材之間連接形成完整的建筑結(jié)構(gòu)，鋼材之間的連接工作是十分復(fù)雜多樣的，這就增加了設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)難度。使用BIM技術(shù)就能夠很大程度上降低這種工作的難度，通過(guò)BIM信息數(shù)據(jù)參數(shù)共享功能，能夠有效把握鋼結(jié)構(gòu)螺栓位置以及其他構(gòu)件的位置。同時(shí)，通過(guò)使用BIM技術(shù)能夠準(zhǔn)確計(jì)算出鋼構(gòu)件的位置以及鋼結(jié)構(gòu)的高度，很大程度上提高了建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性以及建筑設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量水平。

3? BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)流程分析

①建筑工程的相關(guān)信息輸入到BIM軟件中，然后根據(jù)施工要求進(jìn)行BIM模型的構(gòu)建，再對(duì)設(shè)計(jì)完成后的模型進(jìn)行后期操作和處理;②對(duì)于模型設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)充跟后期完善，并通過(guò)BIM軟件對(duì)該建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)部力學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí);為了保障建筑工程的整體施工質(zhì)量，還要求設(shè)計(jì)人員結(jié)合BIM的分析模型來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行研究，并需要對(duì)施工過(guò)程中影響到施工質(zhì)量的各項(xiàng)因素進(jìn)行全面系統(tǒng)性的分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)期的結(jié)果模擬與分析工作，從而為后續(xù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工提供足夠多的參考依據(jù);③在生成BIM結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)模型之后，將該模型設(shè)計(jì)中構(gòu)件的基本信息跟建筑產(chǎn)品自身數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，在此基礎(chǔ)上獲得IFC信息模型，來(lái)為后續(xù)的工程施工提供足夠多的幫助;④在應(yīng)用層中對(duì)已經(jīng)完善后的建筑結(jié)構(gòu)施工圖進(jìn)行檢驗(yàn)，然后在結(jié)合工程實(shí)際施工要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工圖的修改工作，并使得設(shè)計(jì)的完善性跟合理性得到進(jìn)一步的提升。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中有著非常重要的作用，能夠促使建筑設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性得到進(jìn)一步的提升，因此各建筑設(shè)計(jì)單位在具體設(shè)計(jì)工作中還需要進(jìn)行BIM技術(shù)的積極應(yīng)用，來(lái)獲得良好的設(shè)計(jì)效果，并為后續(xù)的建筑工程施工提供足夠多的施工依據(jù)。

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