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

馬樂

摘要：近幾年，BIM技術(shù)在我國呈現(xiàn)出較為良好的發(fā)展態(tài)勢，因此BIM軟件產(chǎn)品也隨著BIM技術(shù)的進步而不斷完善?，F(xiàn)階段，在我國BIM技術(shù)已經(jīng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、運營和施工等多個方面得到比較廣泛的應(yīng)用，利用BIM技術(shù)可以使各個專業(yè)以及部門之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的各個用戶都可以利用一樣的數(shù)字設(shè)計信息。除此之外，基于BIM技術(shù)而建立的可視化數(shù)字模型可以用來模擬和分析建筑結(jié)構(gòu)，這樣一來，施工單位就可以對建筑的設(shè)計理念和目標(biāo)有更深入的理解，從而有利于提高施工質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。

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

一、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計BIM技術(shù)主要優(yōu)勢

1.1三維可視化

將三維實體模型作為設(shè)計的基礎(chǔ)，對不同構(gòu)件間保持的空間關(guān)系進行形象表達，為工程建設(shè)參與各方的技術(shù)交流創(chuàng)造便利。對規(guī)模較大的復(fù)雜結(jié)構(gòu)而言，單純依靠平面圖和立面圖一般難以找出自身專業(yè)和在與其它專業(yè)進行協(xié)作配合時潛在的問題。但通過對這項技術(shù)的應(yīng)用，能對設(shè)備與結(jié)構(gòu)兩大模型開展動態(tài)演示，檢查確認所有構(gòu)件之間的空間關(guān)系能否達到要求，同時完成碰撞檢查，最終確定最佳方案。

1.2實體配筋

通過對BIM技術(shù)的實體配筋應(yīng)用，能對部分復(fù)雜節(jié)點的鋼筋布置實施模擬，通過模擬能提前找出并解決問題。此外，結(jié)合施工方面的要求，根據(jù)實體模型，還能為其它的工程量計算等工作提供參考，確保鋼筋下料一次性準(zhǔn)確完成。

1.3參數(shù)化、協(xié)同設(shè)計

對模型而言，其參數(shù)化主要表現(xiàn)為兩個方面：淤構(gòu)件定義實現(xiàn)參數(shù)化;于圖元間保持的約束關(guān)系實現(xiàn)參數(shù)化。通過對這種關(guān)系的合理應(yīng)用，能在保證可編輯性的同時提高建模工作效率。過去的二維圖元組成要素，沒有實際的物理意義，一處修改后不能達到處處更新的目的，而BIM給出的所有視圖都將數(shù)據(jù)庫模型作為基礎(chǔ)，所以它能在一處修改以后達到處處更新的目的，從而大幅減少或直接避免人為失誤。

二、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在建筑場地設(shè)計中的應(yīng)用

BIM技術(shù)，首先將各種各樣的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行收集和整合，并采用較精密的處理軟件，準(zhǔn)確地測繪出實際的建筑用地面積，對充分掌握該建筑用地的土壤狀況以及其他生態(tài)條件，這些實際信息是進行建筑場地設(shè)計的基礎(chǔ)。除了獲取這些基本的建筑信息，工程設(shè)計師還可以進一步利用BIM技術(shù)將建筑用地的一些生態(tài)因素（如水體水質(zhì)、土壤狀況等）融入到整個建筑設(shè)計中，使得建筑物與建筑場地更能相互融合。在實際應(yīng)用中，常有設(shè)計師通過BIM技術(shù)構(gòu)建的信息化模型，在相關(guān)性能化模擬分析軟件中對建筑場地全年的雨水狀況進行分析，這樣便于設(shè)計師確定建筑場地內(nèi)植物的分布狀況。建筑設(shè)計師在進行建筑設(shè)計的過程中，還能夠利用二維、三維以及四維BIM的工具與方法，模擬、想象、預(yù)測以及衡量不同設(shè)計的狀況，形成早期的設(shè)計概念和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，為建筑的設(shè)計實現(xiàn)經(jīng)濟、社會以及生態(tài)三方面的平衡發(fā)展。

2.2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計的應(yīng)用

建筑場地設(shè)計好之后，需要對整個建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)進行仔細處理和分析。通常情況下，由于整個建筑工程中的相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)都是相互關(guān)聯(lián)，環(huán)環(huán)相扣的，因此整個建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)和數(shù)據(jù)都需要整合到同一個數(shù)據(jù)庫中。BIM技術(shù)作為計算機信息技術(shù)發(fā)展的一個應(yīng)用，自然具有計算機處理和存儲數(shù)據(jù)信息的強大功能，它通過一定的收集和處理軟件，能夠準(zhǔn)確地將整個建筑工程所需的數(shù)據(jù)和信息收集并按照一定的次序合理地存儲，提高了工作效率，加快了建筑設(shè)計的進程。而建筑工程設(shè)計師可以隨時通過計算機對各項工程數(shù)據(jù)進行查看和調(diào)整。

2.3 BIM技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用

通常情況下，一般傳統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計往往是根據(jù)居住人主觀的感覺以及一些日常的經(jīng)驗來進行的，這樣有一定的局限性，并且對于廣大群體來說，可能出現(xiàn)一定的不適應(yīng)性。與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方式不同，BIM技術(shù)采用的的工具與方法，能夠使得設(shè)計師充分理解和滿足不同居住著的各種需求，重要的事居住者的生理和心理方面的訴求，之后選擇合適的建筑系統(tǒng)，進而確定適當(dāng)?shù)慕ㄖ馁|(zhì)以及空間搭配，并通過BIM技術(shù)，整合這些信息，并構(gòu)建出一個三維可視的實際建筑物模型，充分模擬實際建筑氛圍，以確保居住者對設(shè)計達到滿意，除此之外，BIM技術(shù)還可以通過其精細化設(shè)計，恰當(dāng)?shù)貭I造出適宜的居住環(huán)境并提供除之以外的光照、取暖和供水等生活條件。

2.4 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程建模的應(yīng)用

對于鋼結(jié)構(gòu)這類的的建筑工程，進行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要注意這類工程設(shè)計的特殊之處。通常情況下，這類工程在建模過程中要注意結(jié)構(gòu)連接及加強件的布置，這一點是該類工程在構(gòu)建模型中的一個難點。一般來說，鋼結(jié)構(gòu)之間的連接通常有以下三種類型：梁柱間的連接、梁梁之間的鉸接、梁梁之間的剛接。傳統(tǒng)建筑設(shè)計時，首先需要根據(jù)實際情況將每個連接件做出來，這是一個極大的工作量。而這項BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)控制螺栓的數(shù)量和間距等參數(shù)的實時共享，只要改變相應(yīng)的調(diào)節(jié)參數(shù)就能夠形成新的連接件，較少了工作量，極大地提高了生產(chǎn)和設(shè)計效率。

2.5 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中不同專業(yè)協(xié)調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

在一項建筑工程的設(shè)計中，往往包含有不同的專業(yè)領(lǐng)域，如室內(nèi)設(shè)計中常常遇到的需要對家用電器、供暖、用水等不同系統(tǒng)的設(shè)計。BIM技術(shù)能夠跨越這些不同的領(lǐng)域并通過創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)這些領(lǐng)域信息的相互交換，這樣實現(xiàn)不同領(lǐng)域不同設(shè)計師之間信息的共享，使得該項建筑設(shè)計的所有參與者都能夠在完整了解整個設(shè)計信息的情況下進行各自的設(shè)計，這無疑是一種高度和諧的工作方式，更好地增強了各個領(lǐng)域之間的信息交流和溝通，充分保證了建筑工程的有效和諧的開展。

三、結(jié)束語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程開展的首要環(huán)節(jié)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性與合理性與工程建設(shè)質(zhì)量以及工程建設(shè)效率息息相關(guān)，更是體現(xiàn)建筑工程人文關(guān)懷與人文理念，提高居民居住舒適度與滿意度的關(guān)鍵性因素。BIM技術(shù)在提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量與工作效率方面具有獨特的優(yōu)勢。

參考文獻：

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[2]馬青龍.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用探析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（29）：1902.

（作者單位：陜西年代建筑設(shè)計咨詢有限公司）