建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

莫大霖

（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司　貴州貴陽　550001）

BIM技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，該技術(shù)代替的傳統(tǒng)的CAD設(shè)計(jì)方式，具有多種先進(jìn)功能，能夠在一定程度上提升建筑工程設(shè)計(jì)工作效率，同時(shí)提升設(shè)計(jì)水平。對(duì)此，相應(yīng)技術(shù)人員需對(duì)該技術(shù)進(jìn)行充分了解，熟悉不同功能的應(yīng)用，將這一技術(shù)充分應(yīng)用在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中去。

1　BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)就是建筑信息模型技術(shù)，在相應(yīng)建筑工程當(dāng)中，對(duì)數(shù)字化3D功能進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)關(guān)于建筑的不同信息進(jìn)行進(jìn)一步整合，從而建立起一個(gè)較為完整的數(shù)據(jù)模型。對(duì)于BIM技術(shù)而言，其最早是在美國(guó)使用的，主要針對(duì)建筑工程中維護(hù)、運(yùn)營(yíng)、施工和設(shè)計(jì)等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行處理。同時(shí)使用3D可視化功能，將建筑通過虛擬的方式展示在人們面前，提升了人們對(duì)建筑設(shè)計(jì)、施工、管理等方面的工作效率得到提升[1]。BIM技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用是一項(xiàng)重大變革，拖動(dòng)了建筑工程建設(shè)向著智能化方向發(fā)展。

2　BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的功能

2.1　集成化功能

BIM技術(shù)具有一定集成化功能，可以將建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行統(tǒng)一和集合，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理組合，此后戰(zhàn)事在工作人員面前，向設(shè)計(jì)人員展示整個(gè)建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。通過這種方式，工作人員便可以對(duì)建筑內(nèi)部的梁、柱和墻等位置進(jìn)行詳細(xì)了解，通過這種方式，可以促使整個(gè)建筑在具體施工以及竣工階段，均可以保障工作人員的安全性[2]。同時(shí)，應(yīng)用BIM技術(shù)，具備一定的動(dòng)態(tài)模擬功能，可以針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的變化情況進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)。

2.2　編輯功能

BIM技術(shù)可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)模型形成的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的編輯，而這一編輯功能可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的參數(shù)做出及時(shí)的更新，從而保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的有效性，還可以幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑模型和實(shí)際建筑之間進(jìn)行對(duì)比，對(duì)這一功能的應(yīng)用，能夠確保相應(yīng)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)方案和建筑結(jié)構(gòu)施工中的實(shí)際情況保持一致性。

2.3　信息共享

對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行具體應(yīng)用過程中，能夠?qū)ο嚓P(guān)信息進(jìn)行共享，因?yàn)锽IM軟件可以和相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)之間進(jìn)行直連接，相應(yīng)設(shè)計(jì)人員對(duì)自身設(shè)計(jì)的構(gòu)筑結(jié)構(gòu)和模型形式儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中去，這種情況下，相應(yīng)設(shè)計(jì)人員可以對(duì)其中的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步參考，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。因此，能夠促使建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)當(dāng)中的一致性得到有效提升。這就能夠讓BIM技術(shù)的應(yīng)用空間進(jìn)一步拓寬，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的資源貢獻(xiàn)功能應(yīng)用效果[3]。

3　BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)

3.1　模型碰撞檢查

建筑項(xiàng)目具體施工之前，傳統(tǒng)施工單位使用2D圖紙，難以有效反映出不同個(gè)體之間產(chǎn)生的碰撞，導(dǎo)致相應(yīng)設(shè)計(jì)人員容易忽略碰撞問題。對(duì)此，需對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，其展示的圖像是三維形式的，通過這種方式，對(duì)碰撞進(jìn)行檢查，能夠有效消除施工過程中的硬碰撞和軟碰撞，還能夠有效減少施工中出現(xiàn)返工問題，也能夠降低錯(cuò)誤發(fā)生率。對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，促使施工圖紙得到進(jìn)一步優(yōu)化，同時(shí)進(jìn)行技術(shù)交底。

3.2　鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)逐漸成為一種大跨度建筑物的主要結(jié)構(gòu)形式，鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用，經(jīng)常會(huì)面臨結(jié)構(gòu)連接和加強(qiáng)布置等多種問題。相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)過程中，需對(duì)鋼柱的連接、梁和梁的鉸接、梁和梁的鋼接等多種形式進(jìn)行研究。對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行使用，可以使用參數(shù)共享的方式，對(duì)螺栓的數(shù)量和螺栓的間距等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，相應(yīng)設(shè)計(jì)人在具體實(shí)施過程中，僅可以對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，便可以形成一種新型的連接件[4]。當(dāng)人們對(duì)連接件、加強(qiáng)件等進(jìn)行具體設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員只需繪制出大樣便可。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行具體施工過程中，技術(shù)人員要結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)位置進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過這種方式對(duì)加強(qiáng)件和連接件的位置進(jìn)行明確。

3.3　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可視化

采用傳統(tǒng)方式對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)過程中，相應(yīng)設(shè)計(jì)人員基本上使用的是CAD軟件，該種軟件的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)做出科學(xué)構(gòu)建。但是，當(dāng)前BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，這項(xiàng)技術(shù)也逐漸代替了CAD技術(shù)，BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，其可以通過三維形式，采用模型的方式將建筑結(jié)構(gòu)展示出來。這一功能是可視化功能，該功能能夠通過動(dòng)態(tài)方式對(duì)建筑模型進(jìn)行展示，根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)的變化情況，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量得到提升。

3.4　設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以促使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作更加協(xié)調(diào)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，該項(xiàng)工作不單由設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)，還需要其他有關(guān)人員參與到其中，這種情況下，促使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作變得十分混亂[5]。對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能對(duì)這一問題進(jìn)行有效解決，對(duì)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過動(dòng)態(tài)方式展示結(jié)構(gòu)模型，相應(yīng)設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合這一結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加配置等，實(shí)現(xiàn)信息共享。借助信息共享方式，參與人員可以借助移動(dòng)終端對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，從而促使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作有序進(jìn)行，最終提升整個(gè)建筑工程質(zhì)量。

3.5　設(shè)計(jì)難點(diǎn)

BIM技術(shù)引用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要難點(diǎn)有：第一方面，人們?cè)趯?duì)BIM軟件進(jìn)行具體應(yīng)用過程中，需兼顧2D設(shè)計(jì)習(xí)慣，同時(shí)要求設(shè)計(jì)具有較高的連貫性。因此，人們對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行具體應(yīng)用過程中，其中呈現(xiàn)的參數(shù)要比2D繪制軟件中的參數(shù)復(fù)雜。第二方面，在BIM技術(shù)當(dāng)中的3D視圖效果和2D效果圖之間存在較大的差別，部分技術(shù)人員對(duì)BIM技術(shù)不是十分了解，在參照3D效果圖的時(shí)候，不能充分發(fā)揮3D效果圖的優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性。因此，存在很多技術(shù)人員不愿使用BIM技術(shù)，而繼續(xù)應(yīng)用2D繪制方式。第三方面，BIM屬于一種完全數(shù)據(jù)化模型，從理論上講，該技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接是雙向的。

4　結(jié)束語

以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，研究其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，進(jìn)一步提升我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)水平。對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，要求技術(shù)人員充分掌握不同功能的應(yīng)用，要求設(shè)計(jì)人員熟悉BIM技術(shù)展示的三維效果圖，能夠從圖中觀察到細(xì)微問題，從而對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，之后充分了解BIM技術(shù)，才能對(duì)其進(jìn)行有效應(yīng)用，從而促使該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮。