淺析BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究

尹向東

(中國民用航空飛行學(xué)院,四川 廣漢 618307)

目前，人們生活水平日益提高，對建筑工程的要求標(biāo)準(zhǔn)也在隨之升高。因此，建筑工程不僅要整體質(zhì)量過關(guān)，工期也要盡可能的短。還要求后期建筑管理方便，一體化工作模式，基于以上要求，建筑部門引進(jìn)了BIM技術(shù)。

BIM全稱是“建筑信息模型(Building Information Modeling)”，這項(xiàng)技術(shù)被稱之為“革命性”的技術(shù)，源于美國喬治亞技術(shù)學(xué)院(Georgia Tech College)建筑與計算機(jī)專業(yè)的查克伊士曼(Chuck Eastman，Ph.D.)博士提出的一個概念。這種技術(shù)簡單來說就是建立三維模型，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物的真實(shí)場景。實(shí)際操作過程中主要是利用數(shù)字來工作，并且不斷收集相關(guān)的設(shè)計信息來完善模型，通過利用BIM技術(shù)，工程師可以根據(jù)它模擬的模型和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高工作效率，更好地服務(wù)于我國建筑工程事業(yè)。

1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

基于社會的不斷發(fā)展，建筑形式也不再單一，變得多樣化，結(jié)構(gòu)也更趨復(fù)雜，涉及的專業(yè)也更多，以往的2D平面施工圖紙已經(jīng)不能滿足如今的施工要求，各專業(yè)之間信息溝通不暢，脫節(jié)，信息孤島的情況阻礙了工程的發(fā)展，并且所涉及的構(gòu)造形式需要有關(guān)的建筑人員去自主研究，經(jīng)常出現(xiàn)管道與建筑以及結(jié)構(gòu)之間發(fā)生沖突，甚至結(jié)構(gòu)之間也相互沖突，必須重新設(shè)計或者返工，這不但造成了浪費(fèi)，同時很大程度上也影響了施工進(jìn)度。而BIM技術(shù)則可以有效解決這個問題，實(shí)現(xiàn)各方協(xié)同。

2 BIM技術(shù)的優(yōu)勢

隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑行業(yè)也是突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在這種速度發(fā)展的基礎(chǔ)上，我們就更要保證建筑工程的質(zhì)量，提高工程的安全性和穩(wěn)定性。BIM技術(shù)可以在實(shí)際施工之前，通過數(shù)據(jù)形成三維立體圖形，通過這個圖形，我們可以清晰的看見鋼筋安插的位置是否準(zhǔn)確，墻體框架結(jié)構(gòu)也可以看得很清楚，其三維模型與真實(shí)建筑是一比一仿真的。不僅如此，我們可以前期在模型中輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)，模型也是隨數(shù)據(jù)實(shí)時改變，一旦發(fā)現(xiàn)問題可以隨時進(jìn)行修改，減少了后期實(shí)際施工不必要的麻煩。在此之前，設(shè)計師們都是通過設(shè)計圖紙來進(jìn)行修改，但其實(shí)這種方法是有一定弊端的，發(fā)現(xiàn)問題時，修改是需要很長的時間，并且還存在一定的誤差，會使整個團(tuán)隊的工作效率下降，拖延工期。而目前，我們可以通過BIM技術(shù)提供的三維模型來進(jìn)行平面圖形的設(shè)計，這種技術(shù)相對設(shè)計圖紙相比，優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，可以隨時的修改數(shù)據(jù)，看見動態(tài)效果，最終形成設(shè)計圖紙。如果在施工過程中才發(fā)現(xiàn)圖紙的錯誤，勢必會影響工期的進(jìn)展。因此，圖紙參數(shù)對于建筑工程來說非常重要。BIM技術(shù)最大的一個特點(diǎn)就是，在設(shè)計過程中，如果其中一個參數(shù)出現(xiàn)問題，其他隨之相關(guān)的數(shù)據(jù)都會自動修改，生成一個最終準(zhǔn)確的模型，這種技術(shù)可以節(jié)省很多時間，很大程度上提高了我們的工作效率。

3 BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 建筑結(jié)構(gòu)與自然環(huán)境

影響建筑工程順利完工要有兩個參數(shù)來保證。第一就是圖紙是否準(zhǔn)確，第二就是施工的自然環(huán)境。在正式施工之前，工作人員必須對實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場的勘察，這其中包括水源，土質(zhì)質(zhì)量，天氣環(huán)境等等，這些因素不僅與圖紙設(shè)計緊密相關(guān)，更會影響施工時長。比如說施工期正處于雨季 我們就需要考慮如何做好防雨措施，并且在建筑房屋時也要進(jìn)行必要的防潮處理，在主材的選擇上更要優(yōu)先考慮防潮效果。如果施工地是寒冷地區(qū)，在采暖設(shè)備上我們是否需要增加這都是必須考慮的。所以，正式施工之前進(jìn)行實(shí)地環(huán)境勘測是非常有必要的，只有這樣，我們才能更清楚地了解現(xiàn)場實(shí)際情況，保證工程質(zhì)量的同時也保證了工期。

3.2 室內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平在不斷地提高，業(yè)主對室內(nèi)設(shè)計有著更高的標(biāo)準(zhǔn)。而通過BIM技術(shù)，我們工作人員可以清晰地看到室內(nèi)設(shè)計的效果，無論是室內(nèi)整體的結(jié)構(gòu)還是采光面積，一年四季的風(fēng)向，水電線路，家具擺放等相關(guān)設(shè)置，都可以通過模型更改來實(shí)現(xiàn)用戶的需求。而傳統(tǒng)的CAD技術(shù)是不能實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)在應(yīng)用了BIM技術(shù)，我們就可以提前了解客戶喜好來建立模型。

3.3 在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)中不可忽視的就是鋼結(jié)構(gòu)，之前鋼結(jié)構(gòu)的安裝都是通過吊車來進(jìn)行安裝從而實(shí)現(xiàn)加固效果的。但這種方法存在一定弊端，比如，工程結(jié)束后，由于環(huán)境因素的影響使得圖紙和實(shí)際情況有一些出入，這時再調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)會引起很多后續(xù)問題。而利用BIM技術(shù)，我們可以將各種環(huán)境參數(shù)輸?shù)侥Ｐ椭校ㄟ^觀看模型的變化來實(shí)時進(jìn)行整改，直到與實(shí)際施工情況出入最小，并且建筑物的鋼結(jié)構(gòu)可以起到最大作用時，按照模型再進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的安裝工作，就可以對鋼結(jié)構(gòu)與輔助設(shè)施進(jìn)行二次加固處理，確保建筑的穩(wěn)定性及安全性。

4 結(jié) 語

綜上所述，我國建筑行業(yè)發(fā)展越來越好，BIM技術(shù)加入建筑工程管理是非常有必要的。但是在建筑管理中還是有需要注意的地方，使用BIM技術(shù)必須要規(guī)范，明確注意事項(xiàng)，這樣才能提升建筑的穩(wěn)定性和安全性。與此同時，我們還需要繼續(xù)努力，推進(jìn)建筑工程的創(chuàng)新，與時俱進(jìn)，為建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的有序開展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。