關(guān)于BIM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程的研究與實(shí)現(xiàn)

王晨旭

摘要：由于當(dāng)前建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于效率的需求越來(lái)越大，且對(duì)于BIM技術(shù)應(yīng)用效率的要求越來(lái)越高，設(shè)計(jì)師和技術(shù)部門(mén)必須提升自身專業(yè)水平和監(jiān)管能力，嚴(yán)格把控整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，尤其是把控工程的流程管控環(huán)節(jié)，引入多樣的設(shè)計(jì)工作進(jìn)度調(diào)控制度，深入探討和思索建筑工程協(xié)同管理流程、提升效益的方式。建筑模型作為工程設(shè)計(jì)的主體必須實(shí)現(xiàn)其本身的實(shí)用性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的審美水平和使用功能。

關(guān)鍵詞：BIM;建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);過(guò)程研究

引言

在建筑工程當(dāng)中，大多數(shù)的建筑企業(yè)會(huì)運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建模，它能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供高效的幫助，這主要是由于BIM技術(shù)有著強(qiáng)大的建模功能。BIM技術(shù)能夠提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率以及可靠性，進(jìn)一步推動(dòng)建筑工程發(fā)展。

1BIM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程分析

隨著B(niǎo)IM技術(shù)的應(yīng)用，參與BIM的人員的專業(yè)分工也發(fā)生了變化。整個(gè)設(shè)計(jì)單位要有專門(mén)的BIM技術(shù)管理部門(mén)，其他專業(yè)人員要各司其職，共同完成建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同設(shè)計(jì)。就目前BIM的應(yīng)用情況而言，專業(yè)協(xié)同的效率較低，而計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展又不能滿足協(xié)同設(shè)計(jì)的基本要求，無(wú)法全面實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的全面應(yīng)用。在當(dāng)前階段下，應(yīng)從現(xiàn)有技術(shù)條件出發(fā)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的信息集成，徹底解決設(shè)計(jì)中依賴CAD手工繪圖的問(wèn)題，在充分利用BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，更全面地運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，把BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中。當(dāng)前階段之下，想要將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中。應(yīng)先建立建筑物的結(jié)構(gòu)模型，再對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，從而確定建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，再生成相應(yīng)的模板圖，在模板圖生成后，對(duì)修改過(guò)的建筑物模型進(jìn)行自動(dòng)的更新和計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)施工圖自動(dòng)生成，并將建筑物的結(jié)構(gòu)模型發(fā)送到Revit軟件進(jìn)行碰撞檢測(cè)。這樣既能滿足當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求，又能使BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程得到全面實(shí)施。

2基于BIM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的價(jià)值

BIM模型即三維建筑工程信息數(shù)據(jù)模型，是基于三維建筑數(shù)字信息技術(shù)的一種新型計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，能夠依據(jù)模型相應(yīng)的建筑工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，構(gòu)建建筑工程數(shù)據(jù)模型，并在建筑工程項(xiàng)目整體建設(shè)的工程設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)之中發(fā)揮重要指導(dǎo)作用。可以輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)所有建筑全面使用數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)展現(xiàn)，其中還具有數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)管理的強(qiáng)大功能，不僅是它能夠有效確保所有使用建筑全部數(shù)據(jù)的充分動(dòng)態(tài)展現(xiàn)，同時(shí)還能夠?qū)ㄖ?shù)據(jù)模型進(jìn)行及時(shí)自動(dòng)更新，對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整，大大提高的建筑工作效率及建筑工作管理質(zhì)量。除此之外，BIM建筑技術(shù)的迅速出現(xiàn)及廣泛應(yīng)用，使整個(gè)建筑業(yè)所有結(jié)構(gòu)生產(chǎn)技術(shù)部門(mén)都基于同一個(gè)新的建筑技術(shù)模型進(jìn)行工作，為整個(gè)建筑業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提供了統(tǒng)一的建筑技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)。

3在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)

3.1運(yùn)用BIM進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)建模

傳統(tǒng)的CAD建模方法，在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，只能對(duì)建筑物進(jìn)行簡(jiǎn)單的二維造型，在需要三維造型的階段，設(shè)計(jì)者往往是用泡沫、紙殼等實(shí)體材料進(jìn)行造型，而且后續(xù)的結(jié)構(gòu)修改、參數(shù)修改都要以此為基礎(chǔ)，因此，有工作量大，設(shè)計(jì)工作復(fù)雜的問(wèn)題。同時(shí)，當(dāng)BIM技術(shù)被引入到建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域之后，突破了傳統(tǒng)建模方法的限制，可以將建筑作為一個(gè)三維實(shí)體模型，并展示出所設(shè)計(jì)建筑的所有結(jié)構(gòu)的真實(shí)信息，也能有效地突出各部分結(jié)構(gòu)與整體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅能實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的可視化，而且能快速有效地發(fā)現(xiàn)所展示的設(shè)計(jì)模型中的缺陷。以我國(guó)西部某中心體育場(chǎng)為例，體育城外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用了花瓣?duì)畹脑O(shè)計(jì)思想，體現(xiàn)了典雅、高端的大氣，但由于體育場(chǎng)主體花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，傳統(tǒng)的CAD建模和實(shí)體材料建模，難度很大，且與結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)有關(guān)的修正也比較復(fù)雜。將基于BIM技術(shù)的軟件引入CCDI設(shè)計(jì)工作中，對(duì)體育場(chǎng)工程主體部分進(jìn)行了三維建模，同時(shí)將專業(yè)結(jié)構(gòu)所建模型與主體結(jié)構(gòu)模型相融合，有效地對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)造、數(shù)據(jù)修正，成功地消除結(jié)構(gòu)中的各種隱患，避免設(shè)計(jì)返工現(xiàn)象。設(shè)計(jì)人員往往只有設(shè)計(jì)專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)施工的經(jīng)驗(yàn)，因而會(huì)出現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段忽視施工的具體難易程度，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案的施工難度很大，而且建設(shè)方無(wú)法按圖紙要求完成施工。對(duì)此，利用BIM技術(shù)可以直觀地展示設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)，讓建設(shè)方也參與到設(shè)計(jì)工作中來(lái)，這樣，在體育場(chǎng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中就能充分考慮到實(shí)際施工的難度，有效地提高設(shè)計(jì)方案的可實(shí)施性。

3.2BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

隨著我國(guó)工程建筑項(xiàng)目的持續(xù)發(fā)展和提升，各種各樣新式的建筑裝飾材料和結(jié)構(gòu)形式也邁入了全新的階段。尤其是鋼結(jié)構(gòu)，在大跨度及大體量的工程項(xiàng)目運(yùn)用也逐漸地增多，很多復(fù)雜的結(jié)構(gòu)都選用了鋼結(jié)構(gòu)體系。與此同時(shí)，BIM技術(shù)的運(yùn)用也有利于相關(guān)設(shè)計(jì)人員開(kāi)展對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)，輔助處理具體工程施工全過(guò)程中有可能出現(xiàn)的連接難題和運(yùn)用難題。比如，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的提升、吊裝難題，設(shè)計(jì)工作人員必須先從工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)上開(kāi)展總體設(shè)計(jì)，隨后在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)提升構(gòu)件或吊裝構(gòu)件在建筑項(xiàng)目中的實(shí)際運(yùn)用開(kāi)展模型剖析，依靠BIM技術(shù)的運(yùn)用對(duì)全部過(guò)程開(kāi)展復(fù)原和操縱，進(jìn)而更為形象化地展示出鋼架結(jié)構(gòu)提升件的功效和實(shí)際效果。此外，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中的節(jié)點(diǎn)連接難題，設(shè)計(jì)工作人員能夠先對(duì)鋼架結(jié)構(gòu)各位置中間節(jié)點(diǎn)連接的主要參數(shù)開(kāi)展分析，隨后在具體工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程中依靠BIM技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)節(jié)點(diǎn)連接方式開(kāi)展實(shí)際設(shè)計(jì)，進(jìn)而得到最優(yōu)化的設(shè)計(jì)成果。在傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)分析過(guò)程中，通常必須投入較多的人力資源管理，經(jīng)過(guò)相對(duì)較長(zhǎng)的分析時(shí)間及論證才可以獲得相對(duì)的結(jié)果，依靠BIM技術(shù)的運(yùn)用可以對(duì)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的缺點(diǎn)和不足，開(kāi)展科學(xué)研究的提升和調(diào)節(jié)，進(jìn)而推動(dòng)整體建筑結(jié)構(gòu)，尤其是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)品質(zhì)的提高。

3.3BIM技術(shù)參數(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中會(huì)涉及較多的數(shù)據(jù)，而且需要建立相關(guān)資源模型，這些模型的建立是與數(shù)據(jù)庫(kù)有著直接性的關(guān)系，相關(guān)數(shù)據(jù)需要運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，它與設(shè)計(jì)參數(shù)具有較強(qiáng)的聯(lián)系。建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之前需要對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理歸納，在開(kāi)展設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中必須根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)開(kāi)展設(shè)計(jì)，同時(shí)需要建立資源化模型，明確相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，只有這樣才能夠逐步提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，保證設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)師還需要采用參數(shù)約束的措施來(lái)提高BIM技術(shù)的應(yīng)用效率以及維護(hù)效率。只有這樣才能夠從根本上保證輸出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證參數(shù)設(shè)計(jì)工作能夠正常穩(wěn)定地開(kāi)展，不斷地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

BIM技術(shù)能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，使得設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，能夠使各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)更加協(xié)調(diào)，減少設(shè)計(jì)誤差，很大程度上提高了建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，同時(shí)也能夠保證時(shí)效性。在目前BIM技術(shù)被廣泛運(yùn)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，它極大地提高了建筑設(shè)計(jì)水平，推動(dòng)了建筑行業(yè)發(fā)展，我國(guó)BIM技術(shù)的發(fā)展還需進(jìn)一步完善，其具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

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