探析建筑結(jié)構(gòu)中BIM的應(yīng)用

張艷瓊 安徽涉外經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院

探析建筑結(jié)構(gòu)中BIM的應(yīng)用

張艷瓊 安徽涉外經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院

本文分析了BIM技術(shù)的基本概念及技術(shù)特征，闡述了建筑結(jié)構(gòu)中BIM技術(shù)的應(yīng)用及存在的問題，提出了完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用的具體措施，旨在通過提高設(shè)計(jì)人員專業(yè)素養(yǎng)，建立完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

建筑結(jié)構(gòu) BIM技術(shù) 應(yīng)用

1 BIM技術(shù)概述

1.1 BIM技術(shù)的基本概念

隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑信息模型（BIM）作為一項(xiàng)先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)而快速發(fā)展起來，該技術(shù)促進(jìn)了現(xiàn)代工程建設(shè)三維時(shí)代的到來，數(shù)字化技術(shù)的采用，有效的為工程建設(shè)提供了準(zhǔn)確的信息庫，技術(shù)人員在建設(shè)信息庫的時(shí)候，必須準(zhǔn)確的掌握建筑物專業(yè)化信息，對(duì)建筑非構(gòu)件對(duì)象的狀態(tài)信息等進(jìn)行完善。

1.2 BIM技術(shù)的特征

1.2.1 信息集成

BIM技術(shù)的信息集成專指設(shè)計(jì)信息集成與設(shè)計(jì)過程集成兩個(gè)方面，在建筑施工中，建筑工程以建筑信息集模型為唯一的信息模型，建筑專業(yè)設(shè)計(jì)均以此模型為基礎(chǔ)不斷的完善。在信息集成模型中，專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行具體建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，保證工程建筑設(shè)計(jì)集成化的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。以計(jì)算機(jī)三維模型為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫建設(shè)是建筑信息模型的核心內(nèi)容，該數(shù)據(jù)庫主要包括建筑結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、建筑施工材料、建筑結(jié)構(gòu)空間信息、建筑構(gòu)件的性質(zhì)及連接方式等多方面的信息。BIM技術(shù)的應(yīng)用可幫助相關(guān)人員及時(shí)的找到所需要的數(shù)據(jù)信息，與CAD技術(shù)相比，其具有一定的優(yōu)勢(shì)。

1.2.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

采用BIM技術(shù)，可建設(shè)一個(gè)全新的設(shè)計(jì)平臺(tái)，為建筑行業(yè)設(shè)計(jì)及施工等環(huán)節(jié)提供了一個(gè)良好的溝通平臺(tái)，該平臺(tái)可依據(jù)施工、設(shè)計(jì)要求，及時(shí)的為技術(shù)人員提供所需要的數(shù)據(jù)信息。BIM技術(shù)的應(yīng)用過程中，有效的兼顧了不同專業(yè)設(shè)計(jì)的原則，可自動(dòng)完成不同構(gòu)件間影響的檢測(cè)，有效的減少了設(shè)計(jì)的時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的溝通效率。

2 建筑結(jié)構(gòu)中BIM的應(yīng)用

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用流程

2.1.1 整體結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可建構(gòu)出完整的建筑結(jié)構(gòu)整體模型，該技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)板、梁、柱、樓梯及基礎(chǔ)構(gòu)建等設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用，例如，建筑設(shè)計(jì)中的墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，整體結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建流程如下：定義建筑實(shí)體；利用集合關(guān)聯(lián)實(shí)體完成建筑樓層實(shí)體及建筑實(shí)體的關(guān)聯(lián)；完成墻體實(shí)體的定義，利用空間結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)實(shí)體完成建筑樓層實(shí)體與墻體實(shí)體的關(guān)聯(lián)。

2.1.2 部分結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

BIM模型中，含有建造信息、成木、材料、力學(xué)性能及幾何等多種屬性。通常采用的IFC模型滿足了大部分模型構(gòu)建的屬性。在建筑結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)中，關(guān)聯(lián)關(guān)系的定義中，應(yīng)做好以下工作，定義材料屬性，結(jié)合材料層集合使用材料層集合實(shí)體、材料分層實(shí)體等完成材料的模型定義，依據(jù)材料關(guān)聯(lián)實(shí)體完成墻體材料與墻體的關(guān)聯(lián)。

2.1.3 關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視各個(gè)個(gè)體間的關(guān)聯(lián)性，BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，洞口及墻體設(shè)計(jì)中，洞口主要依存墻體實(shí)體，墻體的刪除設(shè)置會(huì)造成洞口的刪除，但洞口刪除的過程中墻體并不會(huì)被刪除，只會(huì)造成二者間關(guān)聯(lián)關(guān)系的中斷。

2.2 BIM技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

2.2.1 缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用仍處于探索階段，區(qū)域間未建立完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與設(shè)計(jì)規(guī)范，BIM技術(shù)應(yīng)用還處于調(diào)研環(huán)節(jié)，該技術(shù)具有傳遞信息的功能，因此，其發(fā)展過程中必須與相關(guān)設(shè)計(jì)軟件協(xié)調(diào)發(fā)展，形成完善的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系。

2.2.2 BIM成本較高

建設(shè)單位利用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)需要投入大量的資金，該技術(shù)應(yīng)用過程中對(duì)設(shè)備及技術(shù)人員的要求較高，建設(shè)單位為保證良好的技術(shù)應(yīng)用效果必須及時(shí)的進(jìn)行技術(shù)人員的培訓(xùn)，及時(shí)的更新設(shè)備及軟件。技術(shù)存檔環(huán)節(jié)需要的資金投入量大。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中完善BIM技術(shù)應(yīng)用的措施

2.3.1 建立完善的項(xiàng)目樣板

建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目樣板設(shè)計(jì)依據(jù)有限標(biāo)準(zhǔn)化處理各種族、線型、符號(hào)與表達(dá)方式等。BIM技術(shù)應(yīng)用過程中良好的技術(shù)樣本，是減少工作重復(fù)性，加快設(shè)計(jì)速度，建立符合我國建筑行業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。

2.3.2 設(shè)計(jì)符合要求的結(jié)構(gòu)軟件

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要構(gòu)件有梁、墻、柱、樓板、樓梯及基礎(chǔ)等，在具體的項(xiàng)目施工過程中，以上構(gòu)建屬于預(yù)制構(gòu)建、現(xiàn)澆構(gòu)建及鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，設(shè)計(jì)人員依據(jù)建筑主要設(shè)計(jì)形式，依據(jù)構(gòu)件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

2.3.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的平法表示

鋼筋混凝土施工圖紙繪制中，通常利用平面法表示相關(guān)事項(xiàng)，利用特殊的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)在圖紙上進(jìn)行標(biāo)注，施工設(shè)計(jì)人員依據(jù)工藝轉(zhuǎn)換的方式形成圖樣。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多角度、多環(huán)節(jié)展示平面表示法的內(nèi)容，有效的提取出關(guān)鍵數(shù)據(jù)及核心數(shù)據(jù)，很好的滿足了施工的時(shí)間及放樣要求。

3 總結(jié)

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用BIM技術(shù)，可有效的提升設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量及效率，幫助建筑企業(yè)降低了建筑產(chǎn)品生產(chǎn)及設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的成本開支。BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，對(duì)建筑設(shè)計(jì)人員的要求較高，為實(shí)現(xiàn)我國建筑行業(yè)的良好發(fā)展，建筑企業(yè)應(yīng)重視設(shè)計(jì)人員專業(yè)能力及綜合素質(zhì)的提升。

張艷瓊，1989.06，安徽合肥，安徽涉外經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院，研究生。