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

韓映 李艷萍

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

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

在當(dāng)前的建筑設(shè)計領(lǐng)域，BIM產(chǎn)品隨著BIM技術(shù)的發(fā)展不斷完善，其在建筑設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢也更加突出。在實際工作中應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中，可以實現(xiàn)不同專業(yè)、不同部門和不同數(shù)據(jù)的設(shè)計師之間的信息共享，同時在信息技術(shù)的支持下，將建筑設(shè)計以可視化的形式呈現(xiàn)出來，有利于設(shè)計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)計和施工質(zhì)量的目的。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1實現(xiàn)平面設(shè)計向立體設(shè)計的轉(zhuǎn)化

傳統(tǒng)建筑設(shè)計多是以平面制圖軟件為主實現(xiàn)建筑設(shè)計的，雖然也能達(dá)到設(shè)計要求，但其中的影響因素較多，一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，更改過程中會存在較大難度，再加上人工作業(yè)的影響，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計效果不夠理想。而利用BIM技術(shù)后，實現(xiàn)了二維圖紙向三位立體圖形的轉(zhuǎn)化，增強了結(jié)構(gòu)設(shè)計的精準(zhǔn)性。同時在數(shù)據(jù)更改時，系統(tǒng)會自動對相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進行變更，降低了結(jié)構(gòu)設(shè)計難度。

1.2提升結(jié)構(gòu)設(shè)計完成率

現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，會通過組合的BIM軟件來完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容，在保證結(jié)構(gòu)設(shè)計精確性的同時，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的完成率。

1.3數(shù)據(jù)實時傳輸及共享

在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計信息數(shù)據(jù)傳輸和共享中，由于關(guān)聯(lián)性和互動性較差，使得數(shù)據(jù)傳遞存在很多問題，傳輸效率相對較低。而BIM技術(shù)應(yīng)用后，直接通過建筑模型構(gòu)建來實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸和共享，加強了數(shù)據(jù)傳遞的及時性、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)展存在一定問題，例如建筑企業(yè)并沒有對統(tǒng)一的建筑模型數(shù)據(jù)進行使用，使建筑施工會出現(xiàn)重復(fù)與浪費模型的現(xiàn)象，與此同時，各建筑企業(yè)為追逐經(jīng)濟利益，很難形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。此外，在我國建筑行業(yè)中并沒有廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)，使BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍較小，建筑設(shè)計工作人員只是應(yīng)用BIM技術(shù)的軟件建模，未能對其進行深入的理解與應(yīng)用。BIM技術(shù)不僅是一項技術(shù)，也是一種設(shè)計理念，如果建設(shè)項目未對統(tǒng)一的建筑模型標(biāo)準(zhǔn)進行使用，會使各個環(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)項目的施工工期被延長。

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

3.1 BIM技術(shù)在實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計可視化中的應(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)計應(yīng)用，依據(jù)自身信息化的程序設(shè)計在實踐應(yīng)用過程中將建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件通過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)計信息的傳遞質(zhì)量。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中都是通過CAD軟件進行相關(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)計過程很難直觀的將建筑結(jié)構(gòu)信息呈現(xiàn)出來，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)計在初期階段就是通過建立三維實體結(jié)構(gòu)模型進行設(shè)計，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，對建筑構(gòu)件的基本信息和功能布局有一個全面的了解。在大型建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員會通過動態(tài)演示的方式，幫助用戶直觀的對建筑結(jié)構(gòu)各部位信息進行觀測，便于設(shè)計人員選擇出最佳設(shè)計方案，并及時的發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，從而不斷優(yōu)化和提升結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和合理性。

3.2建筑工程設(shè)計協(xié)調(diào)性

在建筑施工過程中，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)，同時會因信息阻隔的原因，從而出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題被延期解決，甚至不被解決的現(xiàn)象。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠有效的解決上述問題。BIM技術(shù)可以根據(jù)計算機的數(shù)據(jù)終端，在各個部門之間對數(shù)據(jù)庫及相關(guān)數(shù)據(jù)進行創(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會，也可通過對相關(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)，加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。

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

隨著我國建筑工程項目的不斷增加和發(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)加以實現(xiàn)?；诖?，BIM技術(shù)也有助于相關(guān)設(shè)計人員對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計進行建模處理，輔助解決實際施工過程中可能出現(xiàn)的連接問題和應(yīng)用問題。例如，針對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的加強件問題，需要設(shè)計人員先對工程結(jié)構(gòu)進行整體設(shè)計，然后在此基礎(chǔ)上對加強件在工程項目中的具體應(yīng)用進行建模分析，借助BIM技術(shù)的應(yīng)用對整個過程進行還原和控制，從而更加直觀的凸顯出鋼結(jié)構(gòu)加強件的作用和效果。除此之外，針對鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的連接問題，設(shè)計人員首先可以對鋼結(jié)構(gòu)各部位之間的連接參數(shù)進行分析，然后在實際工程操作過程中借助BIM技術(shù)的應(yīng)用對連接方式進行具體設(shè)計，從而獲得最優(yōu)的設(shè)計成果。在傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)分析過程中往往需要投入較多的人力資源，需要經(jīng)過相對較長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)計中的缺陷和不合理問題進行科學(xué)的優(yōu)化和調(diào)整，從而帶動整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的提升。

結(jié)語：

雖然我國建筑行業(yè)的發(fā)展速度越來越快，但與此同時，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)致社會對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計將提出更高的要求。建筑設(shè)計人員對新技術(shù)進行積極采用，不僅可以使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平得到提升，也可以對建筑的整體性能和質(zhì)量進行增加。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，建筑設(shè)計人員應(yīng)積極運用BIM技術(shù)，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的作用，促進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的智能化，提高建筑工程設(shè)計的協(xié)調(diào)性，同時，借助可視化功能，不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和安全性，提升建筑的整體性能，進而大力推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

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