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

丁 科 翔

(沈陽城市學(xué)院，遼寧 沈陽 110112)

工程項(xiàng)目數(shù)量的逐漸增加，讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作顯得更加重要。針對(duì)項(xiàng)目施工而言，良好的設(shè)計(jì)能夠引導(dǎo)施工工作順利進(jìn)行。BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠提升建筑設(shè)計(jì)的舒適性、安全性以及先進(jìn)性，還能夠提升建筑項(xiàng)目施工的經(jīng)濟(jì)性能，因此，做好相關(guān)研究工作十分重要。

1 BIM技術(shù)概述

所謂的BIM技術(shù)就是建筑信息模型，通過對(duì)工程項(xiàng)目中各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行使用，發(fā)揮出CAD的優(yōu)勢(shì)開展建模工作，把工程項(xiàng)目中各種真實(shí)有效的信息轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，在這一基礎(chǔ)上調(diào)試工程。因?yàn)槠渚哂锌捎?jì)算、可視化、可模擬以及可出圖等顯著優(yōu)勢(shì)，所以，其具有較為廣泛的應(yīng)用范圍[1]。BIM在整個(gè)工程建設(shè)中所表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)能夠在建筑設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用，并且結(jié)合相關(guān)規(guī)范來針對(duì)性地對(duì)項(xiàng)目工程不同階段進(jìn)行全面和深層次的分析，對(duì)工程進(jìn)行全方位、直觀的描述，并且以發(fā)展和全面的眼光來設(shè)計(jì)建筑工程，給出有效的指導(dǎo)和參考。還能夠?qū)Σ煌脑O(shè)計(jì)方案進(jìn)行建模，通過分析數(shù)據(jù)，在這種基礎(chǔ)上選擇有效的設(shè)計(jì)方案，該種技術(shù)所具有的功能決定其對(duì)建筑設(shè)計(jì)的作用。

2 我國建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

2.1 數(shù)據(jù)收集存在難度

我國目前建筑項(xiàng)目施工數(shù)量開始增加，空間跨度和工程時(shí)間都相對(duì)較大，這就導(dǎo)致收集數(shù)據(jù)存在難度，并且需要耗費(fèi)較長的時(shí)間。而且，數(shù)據(jù)容易變化、波動(dòng)較大，所以，數(shù)據(jù)收集耗費(fèi)的時(shí)間和精力都比較大。

2.2 數(shù)據(jù)分享難度較大

建筑設(shè)計(jì)工作是否能夠順利進(jìn)行將會(huì)對(duì)后期施工工作產(chǎn)生直接影響，所以，建筑設(shè)計(jì)要能夠綜合考慮工程整體構(gòu)成因素來綜合考量，并且發(fā)揮出不同環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)支持，但是，因?yàn)轫?xiàng)目工程中不同單位之間缺乏聯(lián)系，合作不夠緊密，從而讓數(shù)據(jù)分享存在較大的難度，因?yàn)槿狈τ行У墓こ虜?shù)據(jù)庫支持，數(shù)據(jù)難以匯總，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)外公開，從而讓內(nèi)部共享數(shù)據(jù)難以順利進(jìn)行[2]。

2.3 建筑設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重模式化問題

我國建筑外觀和用途選擇相對(duì)較老的模式，功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外觀設(shè)計(jì)都比較單一，不適合現(xiàn)代用戶的需求，和時(shí)代的發(fā)展也存在較大的脫軌?，F(xiàn)階段人們審美功能開始提升，傳統(tǒng)的外觀設(shè)計(jì)無法滿足他們的需求，而且，在現(xiàn)代多元化信息互相交融的影響下，建筑要求不再是單一化，例如電影院要能夠和商店結(jié)合、健身房要能夠和住宅結(jié)合[3]。所以，建筑設(shè)計(jì)要能夠逐漸突破傳統(tǒng)的模式，打造更多的全新的設(shè)計(jì)模式。

2.4 數(shù)據(jù)分析能力偏弱

我國現(xiàn)階段建筑施工設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析大都是通過平面推廣來實(shí)現(xiàn)，無法實(shí)現(xiàn)不同空間和不同時(shí)間跨度的數(shù)據(jù)分析要求。針對(duì)建筑設(shè)計(jì)來說，若得不到系統(tǒng)有效的信息，這就和設(shè)計(jì)需求需要隨時(shí)修改存在差異，得不出有效全面的設(shè)計(jì)方案[4]。

3 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

3.1 模型構(gòu)建

BIM技術(shù)就是通過對(duì)三維模型的使用來讓建筑設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的平面圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw模型，從而更好地向更多人展現(xiàn)出建筑工程的具體狀況。在對(duì)模型進(jìn)行構(gòu)建初期，向用戶進(jìn)行展現(xiàn)之后得到相應(yīng)的反饋，結(jié)合反饋得到的數(shù)據(jù)來修改模型，這就能夠讓修改工作順利進(jìn)行。有的設(shè)計(jì)技術(shù)通過結(jié)合BIM還能夠構(gòu)建出動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)模型，更加生動(dòng)、全面地展現(xiàn)出建筑設(shè)計(jì)的特征和優(yōu)勢(shì)，給用戶更多比較直觀的設(shè)計(jì)體驗(yàn)。

3.2 參數(shù)分析

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，很多項(xiàng)目工程都是結(jié)合傳統(tǒng)的方式來進(jìn)行整理、設(shè)計(jì)以及分析，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析需要耗費(fèi)較長的時(shí)間，并且容易出錯(cuò)。在數(shù)據(jù)分析前期耗費(fèi)的時(shí)間會(huì)直接導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)和施工無法按照工期來進(jìn)行，損耗不必要的人力資金和成本。通過BIM技術(shù)就能將和建筑設(shè)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息整合成數(shù)據(jù)庫，利用自動(dòng)化算量方法輸入具體的數(shù)據(jù)，BIM就能夠自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并且順利完成扣減，將工程人員從復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算中解決出來，進(jìn)一步提升工作效率以及運(yùn)算工作的精確性。在調(diào)整建設(shè)設(shè)計(jì)方案時(shí)，只要調(diào)整數(shù)據(jù)庫中相關(guān)信息，就能讓構(gòu)建模型出現(xiàn)變化，這就能夠提升工程設(shè)計(jì)效率，保證建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不斷更新，達(dá)到數(shù)字化要求。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)建模

我國現(xiàn)階段很多建筑物內(nèi)部都選擇鋼結(jié)構(gòu)方式，而且鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部連接點(diǎn)也是保證施工質(zhì)量的主要基礎(chǔ)，所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接需要得到有效的解決。BIM技術(shù)能夠達(dá)到數(shù)據(jù)共享的要求，從而讓內(nèi)部結(jié)構(gòu)使用的數(shù)量和螺栓間距都能夠得到控制，設(shè)計(jì)工作人員要能夠通過BIM來調(diào)節(jié)參數(shù)，這就能夠展現(xiàn)出內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更好地解決內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息傳遞出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。

傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，在對(duì)鋼筋混凝土施工圖紙進(jìn)行繪制時(shí)，常規(guī)環(huán)境下選擇平法將有關(guān)聯(lián)的內(nèi)容進(jìn)行表現(xiàn)，這種方法就是施工人員要能夠發(fā)揮出自己專業(yè)知識(shí)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)鋼筋進(jìn)行放樣[5]。若選擇BIM技術(shù)來設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，則能夠?qū)⑵矫姹硎痉ǖ膬?nèi)容多方式、多角度展現(xiàn)出來。而且，BIM模型還能夠?qū)⒑诵臄?shù)據(jù)輕松進(jìn)行展現(xiàn)，避免人為因素誘發(fā)的錯(cuò)誤行為。

3.4 堅(jiān)持正確的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化原則

我國現(xiàn)階段基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方面存在較多的問題，首先，因?yàn)槭┕ひ蛩貙?dǎo)致的工程事故出現(xiàn)；其次是基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過于精細(xì)，過于安全，不夠經(jīng)濟(jì)，導(dǎo)致施工造價(jià)過高。針對(duì)任何基坑支護(hù)設(shè)計(jì)來說方案都較多，每個(gè)設(shè)計(jì)方案在可靠度、適用性以及工程造價(jià)上都存在較大的差異，只有做好優(yōu)化選擇，確定最佳的施工方案才是解決的工作重點(diǎn)以及難點(diǎn)[6]。

首先，要能夠選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案，讓施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)更加安全和穩(wěn)定；其次，要保證優(yōu)化之后的設(shè)計(jì)方案能夠讓工程投資少，達(dá)到合理經(jīng)濟(jì)的要求；最后，還要保證優(yōu)化之后的設(shè)計(jì)方案對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生最小的影響。

4 結(jié)語

建筑行業(yè)使用BIM技術(shù)能夠產(chǎn)生較大的意義和價(jià)值，其滿足科技創(chuàng)新的要求，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)而言也具有不可替代的優(yōu)勢(shì)和作用。BIM技術(shù)的使用除了能夠降低不必要的設(shè)計(jì)成本支出之外，還能夠解決施工前期的投入，節(jié)省更多的資金來進(jìn)行工程建設(shè)，保證建筑工程安全和質(zhì)量。而且，BIM技術(shù)還能夠讓建筑設(shè)計(jì)人員以全局的眼光來看待設(shè)計(jì)，讓其達(dá)到數(shù)字化、新型化的要求。我國目前BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還有待改進(jìn)和完善，只有認(rèn)識(shí)到其重要性之后，才能夠保證建筑設(shè)計(jì)朝著全新的方向邁進(jìn)。