BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探索

王磊?王曉婷

摘 要：人們生活水平日益提高，對(duì)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。所以BIM技術(shù)加入建筑工程管理是非常有必要的，將BIM技術(shù)有機(jī)運(yùn)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中既利于保障工程的施工品質(zhì)，又能極大提升施工效率及減少成本耗費(fèi)。本文也簡要的從BIM技術(shù)的應(yīng)用方面做個(gè)簡單介紹。

關(guān)鍵詞：BIM;建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)

1 BIM技術(shù)的概念與優(yōu)勢

伴隨建筑工程數(shù)量及規(guī)模的極大提升，社會(huì)民眾對(duì)建筑的品質(zhì)，尤其是建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)日漸有了更高的要求。對(duì)此，相應(yīng)設(shè)計(jì)師應(yīng)時(shí)刻更新自身的設(shè)計(jì)思維，并積極在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間有機(jī)運(yùn)用創(chuàng)新技術(shù)、嶄新方法等，從而更高效的提升建筑整體的綜合性能[1]。由于 BIM 技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)工程建筑具有非常顯著的價(jià)值效用，因此強(qiáng)化 BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用尤其必要。

1.1 BIM技術(shù)的概念

BIM技術(shù)通常也可以被稱作信息施工模型，在建筑工程設(shè)計(jì)中為了能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)建建筑工程數(shù)據(jù)模型的目標(biāo)，在建筑工程數(shù)據(jù)模型中包含、集成了大量土木工程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息。BIM技術(shù)最早發(fā)端于美國，在該技術(shù)中涵蓋了建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)、投入使用、后期維護(hù)管理等多方面內(nèi)容，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計(jì)用3D形式呈現(xiàn)出來，可以將以往建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的紙質(zhì)文檔轉(zhuǎn)換成數(shù)字文檔的形式。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以幫助建筑工程設(shè)計(jì)師解決以往設(shè)計(jì)總不能解決的問題。就當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作來看，BIM技術(shù)已經(jīng)成為其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在建筑工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，對(duì)刺激建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展具有積極意義。

1.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢

首先，較強(qiáng)的可視化效果。隨著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中開展一系列的技術(shù)革命，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用信息技術(shù)主要集中在視覺開發(fā)方面。在以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，通常會(huì)采取比較傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，要想獲得較好的視覺效果圖，還需要通過一系列的手動(dòng)映射計(jì)算，但是在該計(jì)算過程中會(huì)受到多種因素的影響，就會(huì)導(dǎo)致一些錯(cuò)誤存在[2]。通過在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以將一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所應(yīng)用的軸向線條轉(zhuǎn)變?yōu)楦忧逦膱D像，設(shè)計(jì)人員根據(jù)可視化效果較強(qiáng)的圖像能夠獲得更加清晰的設(shè)計(jì)思維，并在建筑設(shè)計(jì)模板中可以通過輸入信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化構(gòu)建，這也可以有效的避免建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些錯(cuò)誤。其次，具有良好的協(xié)調(diào)性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作并不是一個(gè)部門就可以完成的，需要多個(gè)部門之間協(xié)同來開發(fā)建筑結(jié)構(gòu)。但是，在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，由于使用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法就使得某些工作受到限制。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，還可以實(shí)現(xiàn)在多個(gè)部門之前創(chuàng)建法規(guī)數(shù)據(jù)，這也使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則能夠更加完善，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。

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 在設(shè)計(jì)方案時(shí)對(duì)建筑物模型進(jìn)行解讀。

在BIM技術(shù)之前，建筑工程師主要是依靠CAD等工程制圖軟件進(jìn)行建筑物的模型構(gòu)建和數(shù)據(jù)分析，但是這種技術(shù)對(duì)于操作人員的電腦操作能力要求較高，雖然實(shí)現(xiàn)了由人工繪圖到電子繪圖的飛躍，但是依然是二維的平面圖結(jié)構(gòu)，無法真實(shí)的反應(yīng)建筑物的本來面貌，而且施工人員也不好閱讀。BIM技術(shù)的出現(xiàn)打破了這種局面，對(duì)以往的二維平面圖的分析提供了便利[3]。利用BIM技術(shù)，可以首先將建筑物的三維結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行解讀，然后根據(jù)結(jié)構(gòu)圖中的各種數(shù)據(jù)分析來作為依據(jù)，繪制二維建筑平面圖，這樣便能大大方便制圖人員的制圖效率，同時(shí)也方面施工人員的閱讀。

2.2 對(duì)于建筑設(shè)計(jì)方案甄別和選擇。

BIM技術(shù)在建筑施工中應(yīng)用主要就體現(xiàn)在前期建筑方案的設(shè)計(jì)上，在關(guān)于對(duì)建筑物進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的采集和分析，以及參數(shù)的設(shè)置和建筑模型的構(gòu)造上，BIM技術(shù)都體現(xiàn)出了很強(qiáng)的優(yōu)勢。BIM技術(shù)通過對(duì)工程的建筑物進(jìn)行三維模型圖的構(gòu)造，可以方便工程師的數(shù)據(jù)分析，以及對(duì)整個(gè)工程的整體性把握，并且對(duì)每個(gè)施工人員來講，觀看模型圖都更為便捷和直觀，甚至有些沒有經(jīng)過專業(yè)工程知識(shí)訓(xùn)練的人員也可以看懂。

2.3 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)方案變更時(shí)的應(yīng)用。

在整個(gè)建筑工程的設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)方案并不是一成不變的，每一個(gè)環(huán)節(jié)的每一個(gè)步驟都會(huì)根據(jù)施工的進(jìn)度安排和實(shí)際情況進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整，遇到某些突發(fā)的情況，就會(huì)變更以往制定好的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行新方案的設(shè)計(jì)。在BIM技術(shù)沒有出現(xiàn)以前，對(duì)于建筑方案設(shè)計(jì)的變更一般是工程方不愿意看到的，因?yàn)檫@需要對(duì)建筑物進(jìn)行二次的檢測和數(shù)據(jù)分析[4]。但是如今利用BIM技術(shù)，工程師可以直接在三維設(shè)計(jì)圖中進(jìn)行數(shù)據(jù)的變更分析，并且進(jìn)行新方案的設(shè)計(jì)，從而避免了以往工程對(duì)遇到的各種麻煩，提高了施工的整體效率。

3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間運(yùn)用的對(duì)策性

3.1 創(chuàng)建全方位的項(xiàng)目樣板

針對(duì)既定性建筑結(jié)構(gòu)施行全面化設(shè)計(jì)時(shí)全方位、完整化項(xiàng)目樣板的價(jià)值效用十分顯著，該項(xiàng)設(shè)計(jì)主要運(yùn)用有限的標(biāo)準(zhǔn)化處理方法對(duì)各類型的族、線型、字體、符合以及表達(dá)方式進(jìn)行優(yōu)化。另外，BIM技術(shù)的最大化運(yùn)用可有機(jī)創(chuàng)建一個(gè)完整的項(xiàng)目樣板，該方式從基礎(chǔ)“根源”處極大降低了工作的循環(huán)往復(fù)性。此外，還需特別關(guān)注設(shè)計(jì)的速度，最大化地加快速率，逐步創(chuàng)建出一套契合于我國真實(shí)國情的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而更好地為大多數(shù)普通或有特別要求的設(shè)計(jì)用戶有效提供相對(duì)應(yīng)的指導(dǎo)效用。

3.2 創(chuàng)設(shè)契合與相關(guān)限定標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件

在具體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)也同樣屬于一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，比如基礎(chǔ)性的橫梁、立柱、墻體、架空樓板等結(jié)構(gòu)都慣常運(yùn)用現(xiàn)澆、預(yù)制構(gòu)件或者鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方式，即依據(jù)具體建筑的主觀化設(shè)計(jì)形式更科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)出各類結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的日益發(fā)展，創(chuàng)新裝配式的結(jié)構(gòu)應(yīng)用方式更受青睞，而該BIM技術(shù)的應(yīng)用也為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5]。

3.3 鋼筋混凝土構(gòu)件中的平法展示

在既往建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間實(shí)際進(jìn)行對(duì)鋼筋混凝土相關(guān)施工圖紙繪制時(shí)往往都慣常運(yùn)用平法將具體內(nèi)容呈現(xiàn)出來，該方式的實(shí)際應(yīng)用可有效引導(dǎo)作業(yè)人員結(jié)合自身掌握的專業(yè)知識(shí)能動(dòng)地進(jìn)行鋼筋放樣。若選用BIM技術(shù)進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?？赏ㄟ^多樣維度、多元方式將平面表示法的內(nèi)容實(shí)踐呈現(xiàn)出來。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)近年來備受青睞，在建筑領(lǐng)域被得到高度認(rèn)可，因此，其逐漸被推廣到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中。如今在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)用BIM技術(shù)已屬于常見手段，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高效的資源共享，還能促使施工各個(gè)主體間的良好交流，使得施工成本降低。建筑行業(yè)需要充分發(fā)揮BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用優(yōu)勢，了解BIM技術(shù)的發(fā)展情況，同時(shí)要擴(kuò)大BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的具體應(yīng)用，這樣才能加強(qiáng)BIM技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用，促進(jìn)我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙晶晶.試論BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].居舍，2020（16）：129-130.

[2]李林.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析與研究[J].居舍，2020（14）：73.

[3]王瑤.解析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].居舍，2020（10）：104.

[4]譚小蓉，徐靜偉，李萍.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析與研究[J].居舍，2020（09）：86.

[5]尹向東.淺析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].居業(yè)，2020（03）：102-103.