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

鄭一民

【摘要】現(xiàn)如今，建筑工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大，大量新的工程設(shè)計(jì)技術(shù)、設(shè)備和理念的出現(xiàn)，為我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持。雖然BIM技術(shù)在西方國(guó)家應(yīng)用較早，但在中國(guó)應(yīng)用較晚。BIM技術(shù)的應(yīng)用在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有著非常明顯的效果。要大力推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)積極應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅可以提高建筑的整體質(zhì)量，縮短一個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)工期，還可以為后期的建設(shè)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理提供便利，這適應(yīng)了我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展要求，促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.059

在當(dāng)前的建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，BIM產(chǎn)品隨著B(niǎo)IM技術(shù)的發(fā)展不斷完善，其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也更加突出。在實(shí)際工作中應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、不同部門和不同數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)師之間的信息共享，同時(shí)在信息技術(shù)的支持下，將建筑設(shè)計(jì)以可視化的形式呈現(xiàn)出來(lái)，有利于設(shè)計(jì)師和施工單位更直觀地分析建筑結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，達(dá)到了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的目的。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1實(shí)現(xiàn)平面設(shè)計(jì)向立體設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)化

傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)多是以平面制圖軟件為主實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的，雖然也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但其中的影響因素較多，一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，更改過(guò)程中會(huì)存在較大難度，再加上人工作業(yè)的影響，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果不夠理想。而利用BIM技術(shù)后，實(shí)現(xiàn)了二維圖紙向三位立體圖形的轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。同時(shí)在數(shù)據(jù)更改時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行變更，降低了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度。

1.2提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成率

現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，會(huì)通過(guò)組合的BIM軟件來(lái)完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容，在保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精確性的同時(shí)，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完成率。

1.3數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸及共享

在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)傳輸和共享中，由于關(guān)聯(lián)性和互動(dòng)性較差，使得數(shù)據(jù)傳遞存在很多問(wèn)題，傳輸效率相對(duì)較低。而B(niǎo)IM技術(shù)應(yīng)用后，直接通過(guò)建筑模型構(gòu)建來(lái)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸和共享，加強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳遞的及時(shí)性、高效性。

2、BIM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

雖然BIM技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)中具有十分廣闊的發(fā)展空間，但是BIM技術(shù)的發(fā)展存在一定問(wèn)題，例如建筑企業(yè)并沒(méi)有對(duì)統(tǒng)一的建筑模型數(shù)據(jù)進(jìn)行使用，使建筑施工會(huì)出現(xiàn)重復(fù)與浪費(fèi)模型的現(xiàn)象，與此同時(shí)，各建筑企業(yè)為追逐經(jīng)濟(jì)利益，很難形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。此外，在我國(guó)建筑行業(yè)中并沒(méi)有廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)，使BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍較小，建筑設(shè)計(jì)工作人員只是應(yīng)用BIM技術(shù)的軟件建模，未能對(duì)其進(jìn)行深入的理解與應(yīng)用。BIM技術(shù)不僅是一項(xiàng)技術(shù)，也是一種設(shè)計(jì)理念，如果建設(shè)項(xiàng)目未對(duì)統(tǒng)一的建筑模型標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行使用，會(huì)使各個(gè)環(huán)節(jié)之間的模型交互數(shù)據(jù)不夠明確，甚至?xí)l(fā)生多次返工返修的情況，從而使建設(shè)項(xiàng)目的施工工期被延長(zhǎng)。

3、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析

3.1 BIM技術(shù)在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可視化中的應(yīng)用

BIM技術(shù)是一種基于現(xiàn)代化信息技術(shù)背景下建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用，依據(jù)自身信息化的程序設(shè)計(jì)在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中將建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件通過(guò)三維模型的方式直觀的展示給用戶群體，從而有效提升建筑設(shè)計(jì)信息的傳遞質(zhì)量。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中都是通過(guò)CAD軟件進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)圖紙的繪制工作，這種工作模式下的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程很難直觀的將建筑結(jié)構(gòu)信息呈現(xiàn)出來(lái)，在一定程度上阻礙著用戶獲取信息的效率。而基于BIM技術(shù)應(yīng)用下的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在初期階段就是通過(guò)建立三維實(shí)體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，借助直觀的建筑結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)，可以幫助不同用戶從不同角度獲取建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息，對(duì)建筑構(gòu)件的基本信息和功能布局有一個(gè)全面的了解。在大型建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員會(huì)通過(guò)動(dòng)態(tài)演示的方式，幫助用戶直觀的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)各部位信息進(jìn)行觀測(cè)，便于設(shè)計(jì)人員選擇出最佳設(shè)計(jì)方案，并及時(shí)的發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，從而不斷優(yōu)化和提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。

3.2建筑工程設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)性

在建筑施工過(guò)程中，傳統(tǒng)的交流方式都是使用圖紙或者相關(guān)文件，這種交流方式僅僅是個(gè)人之間或者一部分人之間的交流，其很難共享資源與數(shù)據(jù)，同時(shí)會(huì)因信息阻隔的原因，從而出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題被延期解決，甚至不被解決的現(xiàn)象。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠有效的解決上述問(wèn)題。BIM技術(shù)可以根據(jù)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)終端，在各個(gè)部門之間對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行創(chuàng)建。這樣既可以達(dá)到部門之間數(shù)據(jù)共享的目的，為部門之間提供溝通交流的機(jī)會(huì)，也可通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的建立，更加有利于各部門之間遵循工作原則，從而增加建筑工程設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性。

3.3建筑結(jié)構(gòu)性能分析中的應(yīng)用

BIM在建筑結(jié)構(gòu)性能分析中的應(yīng)用，能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)實(shí)行全面系統(tǒng)的分析和總結(jié)，然后制定合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，生成完善的數(shù)字化模型，之后再利用相關(guān)軟件分析和研究各建筑結(jié)構(gòu)性能，根據(jù)工程現(xiàn)有數(shù)據(jù)，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

3.4 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著我國(guó)建筑工程項(xiàng)目的不斷增加和發(fā)展，各種現(xiàn)代化新型的建筑材料和結(jié)構(gòu)模型也迎來(lái)了全新的突破，尤其是鋼結(jié)構(gòu)，在大跨度及大空間建筑場(chǎng)景中應(yīng)用也逐步的增多，許多復(fù)雜的結(jié)構(gòu)都采用了鋼結(jié)構(gòu)加以實(shí)現(xiàn)?；诖耍珺IM技術(shù)也有助于相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行建模處理，輔助解決實(shí)際施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的連接問(wèn)題和應(yīng)用問(wèn)題。例如，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的加強(qiáng)件問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)人員先對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)加強(qiáng)件在工程項(xiàng)目中的具體應(yīng)用進(jìn)行建模分析，借助BIM技術(shù)的應(yīng)用對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行還原和控制，從而更加直觀的凸顯出鋼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件的作用和效果。除此之外，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的連接問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員首先可以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)各部位之間的連接參數(shù)進(jìn)行分析，然后在實(shí)際工程操作過(guò)程中借助BIM技術(shù)的應(yīng)用對(duì)連接方式進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，從而獲得最優(yōu)的設(shè)計(jì)成果。在傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)分析過(guò)程中往往需要投入較多的人力資源，需要經(jīng)過(guò)相對(duì)較長(zhǎng)的分析周期才能夠得到相應(yīng)的結(jié)果，借助BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)ㄖこ淘O(shè)計(jì)中的缺陷和不合理問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化和調(diào)整，從而帶動(dòng)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升。

結(jié)語(yǔ)：

雖然我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展速度越來(lái)越快，但與此同時(shí)，建筑安全及質(zhì)量事故發(fā)生的頻率也相應(yīng)增加，這便導(dǎo)致社會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將提出更高的要求。建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)新技術(shù)進(jìn)行積極采用，不僅可以使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平得到提升，也可以對(duì)建筑的整體性能和質(zhì)量進(jìn)行增加。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極運(yùn)用BIM技術(shù)，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的作用，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的智能化，提高建筑工程設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性，同時(shí)，借助可視化功能，不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和安全性，提升建筑的整體性能，進(jìn)而大力推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。

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