建筑結構設計中BIM技術的應用

屈玉璽

摘 要：就目前國內BIM技術應用實際情況來看，BIM技術在諸多領域中有所應用，并且充分發(fā)揮作用，但其中以建筑領域為準，在建筑工程設計、施工、運營等方面予以有效應用。這充分說明了BIM技術的有效應用，對于建筑領域良好發(fā)展起到一定的促進作用，也側面說明了貫徹落實科學發(fā)展觀的理念，是推動建筑領域持續(xù)健康發(fā)展的前提條件。為了具體證實這一點，本文筆者將結合相關資料及自身工作經(jīng)驗，對建筑結構設計中BIM技術的應用這一課題予以分析和研究。

關鍵詞：建筑結構；設計；BIM技術的應用

BIM 技術在建筑結構設計中被廣泛應用，并取得很好的效果，但 BIM 技術在建筑結構設計中運用時還存在問題，應積極將 BIM 技術不斷完善并應用到建筑結構設計中，使建筑結構設計的效果達到最好，促進建筑施工工程的順利開展。

1 BIM技術

簡單的講BIM技術是指建立建筑信息模型。隨著社會的發(fā)展，我國建筑行業(yè)的發(fā)展速度越來越快，而且數(shù)字化技術在價值行業(yè)中的應用越來越多，BIM技術是近幾年建筑行業(yè)發(fā)展以來產(chǎn)生的一種數(shù)字化技術?；诮ㄖこ探ㄔO中BIM技術應用實際情況的分析，確定其具有以下特點。

（l）信息集成。在建筑工程建設中應用BIM技術，可以對設計階段和施工階段的信息予以集成，從而構建建筑工程信息模型，相關工作人員以及此信息模型，可以對建筑土程設計方案、施工方案等進行有效的分析，找出錯誤或不足，及時修改和調整，為后續(xù)標準化、合理化的建設建筑工程創(chuàng)造了條件。

（2）協(xié)同設計。在建筑工程建設的過程中可以借助BIM技術構建設計平臺，通過此設計平臺能夠將業(yè)主、設計單位、施工單位集合起來，共同討論建筑工程的建設，如此可以為建筑工程設計提供建議或意見，并且可以同步進行建筑工程設計方案的修改。所以，BIM技術還具有協(xié)同設計的特點。

（3）工作傳遞。之所以說BIM技術具有工作傳遞的特點，主要是在建筑工程建設之中，利用此項技術可以將各方面工作數(shù)據(jù)關聯(lián)起來，那么設計師人員在具體進行建筑工程設計方案設計或修改的過程中可以隨時隨地的調出工作數(shù)據(jù)，分析問題，為更好的設計建筑工程方案創(chuàng)造條件。

2 BIM技術在建筑結構設計中應用的特點

2.1可視性

傳統(tǒng)的施工過程中一般用紙質圖紙即2D進行查看，這種方式存在很大的弊端，圖紙中相關構件的位置、信息還有空間關系等不能得到很好的描述，不能準確、清晰地將這些信息展現(xiàn)出來?？梢暬故炯夹g能夠將建筑與水暖等各方面的BIM模型更直觀、更清晰地展示出來。另外，設計方案的應用情況也能一目了然。不僅能夠提高建筑設計的效率，還能將建筑構架與組成完美、立體地呈現(xiàn)出來。施工單位也可以更加直觀、清晰地理解設計者的設計意圖及設計理念，將此作為確定、商酌施工方案的依據(jù)，降低返工率，節(jié)約成本。

2.2協(xié)調性

在建筑的設計與施工各項關鍵性環(huán)節(jié)中，整體的協(xié)調性非常重要。只有完美的協(xié)調才能實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)互相配合，減少建筑設計過程中因為溝通不足造成的沖突與麻煩。BIM技術能夠通過協(xié)調數(shù)據(jù)檢測出建筑設計中與其他環(huán)節(jié)不協(xié)調的數(shù)據(jù)，縮短人工查找的時間，提高查找效率，減少不協(xié)調造成的額外工作量與返工率。

2.3模擬性

BIM技術不僅能夠對建筑這種具體存在的實物進行模擬，還能對抽象的、非真實存在的事物進行模擬。利用BIM技術對建筑設計中有必要進行模擬的環(huán)節(jié)與事物進行模擬展示，甚至能模擬整個施工過程。設計師能夠根據(jù)施工時遇到的具體問題進行合理的改進與方案指導。另外，還能對工程造價及成本、緊急情況的處理方案進行模擬，從而使得建筑設計更加直觀，為設計方案提供行之有效的建議。

2.4優(yōu)化性

BIM技術能夠對建筑設計方案進行優(yōu)化處理，BIM模型中包含的幾何、物理、規(guī)格等信息都是實際存在的，當數(shù)據(jù)過于復雜超越了設計人員能夠完全掌握的程度時，就需要借助高科技技術與智能設備進行數(shù)據(jù)處理。BIM技術能夠利用配套工具對比較復雜的項目方案進行優(yōu)化處理。

3 BIM技術的運用

3.1對建筑結構功用進行分析設計人員在建筑結構進行設計時，不僅僅只針對結構中的某部分進行設計或者只是將建筑結構中的各個部分進行順序置換，而是應該按照相關的建筑規(guī)定，對建筑結構從整體的角度進行設計，實現(xiàn)建筑結構功能的最優(yōu)化。在傳統(tǒng)建筑結構設計中，對建筑結構的性能進行剖析會投入比較多的資金，還會需要大量的設計人員參與，不能有效獲得經(jīng)濟利益，而且僅僅依靠設計人員對結構性能進行剖析也容易出現(xiàn)大的誤差，因為人的精神狀態(tài)很難一直保持良好，也會出現(xiàn)松懈的時候，不利于設計工作的進行。BIM技術可以對建筑結構的功用進行剖析，只需要將向相關信息輸入到BIM模型中就可以完成這個工作，BIM也可以對建筑結構設計中存在缺陷的部分進行修正，得出最優(yōu)化的設計方案。

3.2剖析建筑結構和施工現(xiàn)場如果要保證建筑結構的質量，不能僅僅依靠結構設計，還要考慮施工現(xiàn)場的環(huán)境等因素，BIM系統(tǒng)可以與地理信息系統(tǒng)建立緊密聯(lián)系，對施工現(xiàn)場進行再現(xiàn)，并建立建筑工程模型。設計人員可以根據(jù)相關數(shù)據(jù)對施工現(xiàn)場進行剖析，根據(jù)剖析到的結果對建筑結構設計方案進行修正，以便建筑結構設計方案與施工現(xiàn)場能夠進行有效匹配，提高建筑工程施工質量。

3.3在鋼結構建模中運用鋼結構在建筑工程中有著廣泛的應用，設計人員需要對鋼結構進行建模，進行建模時容易有連接方面和加強件方面的難題，鋼結構的連接形式有連接梁柱、梁梁鉸接等，在具體設計時要綜合考慮梁的高度等因素，使連接部分更符合施工要求，將BIM技術運用到鋼結構建模中，工程人員可以很容易獲取參數(shù)信息，對與螺栓數(shù)量的多少盒螺栓之間的距離也可以很好地進行把控。設計人員只需要對相關參數(shù)信息進行修正就可以對連接件進行設計，對于加強件，設計人員需要對建筑結構的制作過程有一個整體的了解，然后在施工時，對加強件進行定位就可以。

3.4對建筑結構進行協(xié)調BIM模型會對建筑信息進行添加和處理，為了使建筑工程的質量得到保障，要將BIM模型中的信息進行及時處理并傳達到相關人員，在傳達信息時要注意不同地方有著不一樣的模型，為了將信息進行有效傳達，可以用中間數(shù)據(jù)文件進行適當輔助。還要注意對中性數(shù)據(jù)庫進行科學處理，讓設計人員都能夠看懂其中的數(shù)據(jù)信息，便于設計人員進行有效溝通，可以對土木、裝飾等建筑進行協(xié)調，以便達到最好的施工效果。

3.5設計工具是基于BIM技術再建筑改造中使用到的，這些軟件實現(xiàn)的是模型建立、圖紙生成、模擬分析等功能。對信息的存儲、信息的交互起到巨頂作用?；贐IM的系列軟件可以在同一項目內完成專業(yè)間的協(xié)同。以Revit軟件為例，該軟件將建筑、室內結構、機電等結合在一起，中心服務器就象一個資料庫，從網(wǎng)絡鏈接中心服務器中調取模型，設計師進行著自己的專業(yè)設計，設計完成后再將模型，并更新服務器的資料信息。工作流程具體為，首先通過局域網(wǎng)絡中心服務器創(chuàng)建中心穩(wěn)健，使用各自的BIM核心建模軟件建立建筑信息模型，與中心文件鏈接。同步后將創(chuàng)建的信息添加到中心文件。各個專業(yè)都通過這個中心文件中的建筑信息模型對其他專業(yè)進行布置，實現(xiàn)信息共享

總之，BIM技術是近年來新興的計算機技術，能夠應用到多種行業(yè)中去。在建筑設計中的應用只是冰山一角，只有將該技術與其他的智能技術結合到一起，才能將BIM技術的作用發(fā)揮到最大化，最大限度地獲得經(jīng)濟效益。本文從BIM技術在建筑結構設計中的運用以及促進BIM在建筑結構設計中運用的途徑進行分析，希望能夠為行業(yè)人員提供一些參考。

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