淺析BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

許佳思

摘要：在當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)領(lǐng)域，BIM的產(chǎn)品正在伴隨著BIM技術(shù)的發(fā)展不斷地完善，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也更加的突出。在實(shí)際工作應(yīng)用過(guò)程中，BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、不同部門和不同設(shè)計(jì)人員之間的數(shù)據(jù)信息共享，同時(shí)借助信息技術(shù)的支持，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以直觀化的形態(tài)展示出來(lái)，便于設(shè)計(jì)人員以及施工單位更加直觀地對(duì)建筑結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行分析，從而達(dá)到提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的目的。

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

科技的創(chuàng)新發(fā)展使得建筑業(yè)朝著技術(shù)化與現(xiàn)代化的方向發(fā)展。新的時(shí)代背景下，科技創(chuàng)新帶來(lái)更多的技術(shù)創(chuàng)新成果，這些技術(shù)創(chuàng)新成果也有效地應(yīng)用于各行各業(yè)，包括給建筑業(yè)帶來(lái)運(yùn)行效率和質(zhì)量的整體性提升，也包括現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的持續(xù)優(yōu)化。BIM技術(shù)就是其中之一，既提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，又帶來(lái)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布局的規(guī)范化，更在與其他技術(shù)手段結(jié)合的情況下帶來(lái)高質(zhì)高效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，BIM技術(shù)在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用推廣具有必要性。

1 BIM技術(shù)概述

作為一種現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輔助技術(shù)，其本質(zhì)上是建筑信息模型，起源于美國(guó)。BIM是集合了物理和功能性的數(shù)字表達(dá)，也倡導(dǎo)知識(shí)資源的共享，基于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同階段，可以實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)指導(dǎo)下多元化信息的提取更新與修改，帶動(dòng)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)作業(yè)。建筑業(yè)中的BIM技術(shù)應(yīng)用更趨成熟，特別是在一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展迅速，BIM技術(shù)的應(yīng)用也更為深入，特別是在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮了巨大作用。BIM技術(shù)帶來(lái)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)化，降低設(shè)計(jì)成本，縮短設(shè)計(jì)周期，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量和時(shí)效。

2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1 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)背景下建筑結(jié)構(gòu)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，從而有效提升建筑結(jié)構(gòu)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。

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

基于BIM技術(shù)應(yīng)用下的建筑模型自身就是一個(gè)包含所有設(shè)計(jì)元素及信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，依托先進(jìn)的信息技術(shù)支撐，建筑結(jié)構(gòu)的模型設(shè)計(jì)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)都是緊密相連的，且具有自動(dòng)關(guān)聯(lián)和修正的功能。在設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息資源實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建工作，同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而確保BIM系統(tǒng)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中可以及時(shí)的更新數(shù)據(jù)庫(kù)信息。BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的最突出優(yōu)勢(shì)在于其可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高安全性和可靠性的設(shè)計(jì)信息錄入和輸出功能，科學(xué)化匹配對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，這對(duì)于提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量有著重要的促進(jìn)作用。

2.3 BIM技術(shù)在建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，樓梯、墻體以及柱子等部位都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)整體結(jié)構(gòu)中的具體構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。針對(duì)現(xiàn)澆混凝土的工程結(jié)構(gòu)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中需要設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑工程中的管線走向以及建筑物的基本功能要求進(jìn)行全面的考慮，科學(xué)預(yù)防各建筑結(jié)構(gòu)之間的沖突問(wèn)題;而在預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還需要綜合考慮各預(yù)制部件之間的節(jié)點(diǎn)和連接關(guān)系?；诖耍谠O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)工作人員可以利用BIM技術(shù)對(duì)其平面圖紙進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)具體結(jié)構(gòu)在整體設(shè)計(jì)中可能存在的問(wèn)題，從而科學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，最終使建筑工程結(jié)構(gòu)達(dá)到相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求。

2.4 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

隨著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的深入，建筑材料類型更為多元，鋼結(jié)構(gòu)成為大型公共建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要建筑材料。鋼結(jié)構(gòu)的布局與應(yīng)用體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要做好鋼結(jié)構(gòu)建模分析，而BIM技術(shù)為鋼結(jié)構(gòu)建模分析提供指導(dǎo)?；贐IM技術(shù)，設(shè)計(jì)人員建構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)模型，仔細(xì)分析鋼結(jié)構(gòu)的連接與加固情況，基于鋼筋在建筑物中的作用和位置調(diào)整。鋼結(jié)構(gòu)建筑模型施工人員也參與鋼結(jié)構(gòu)建筑模型的分析中，群策群力分析鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，探討其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的功能影響，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，及時(shí)設(shè)計(jì)優(yōu)化，從而使得鋼結(jié)構(gòu)建筑模型總體方案更理想。

2.5自動(dòng)出圖

BIM技術(shù)自動(dòng)生成和更新施工圖紙相比于傳統(tǒng)的二維圖紙具有明顯的立體感，傳統(tǒng)的圖紙簡(jiǎn)易、單一，不是專業(yè)人員很難看明白設(shè)計(jì)圖紙的具體情況，對(duì)圖紙中的內(nèi)部設(shè)計(jì)只能大概理解。在BIM技術(shù)的幫助下，自動(dòng)生成的圖紙更加的立體，更有利于空間構(gòu)想，圖紙也相對(duì)更有層次，對(duì)建模問(wèn)題可以看得更為清晰。因此這樣更具先進(jìn)性和可視性的圖紙對(duì)施工、設(shè)計(jì)更有幫助。建筑施工的員工可以更清晰、深刻的了解到設(shè)計(jì)師圖紙傳達(dá)出的設(shè)計(jì)理念以及結(jié)構(gòu)信息，對(duì)于工程的施工有很大的幫助，也能幫助設(shè)計(jì)師和工程施工人員更好的交流理念，促進(jìn)方案的達(dá)成。

3結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)作為先進(jìn)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)十分明顯，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的普遍應(yīng)用相信是未來(lái)建筑行業(yè)的大趨勢(shì)，BIM技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大的益處，能夠幫助優(yōu)化建筑工程的設(shè)計(jì)，給建筑施工提供更高的施工效率，還在一定程度上能夠保證建筑的質(zhì)量和安全上的問(wèn)題，在社會(huì)各界和相關(guān)領(lǐng)域的幫助下會(huì)有更大的價(jià)值會(huì)被發(fā)掘出來(lái)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王永勝，李永才，孫立環(huán).BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)研究，2020，5（5）：217-218.

[2]崔玲.BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（28）：90.

（作者單位：沈陽(yáng)越秀地產(chǎn)有限公司）