建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用探析

雷淳翔

引言

在工程項目數(shù)量和規(guī)模日益增長的今天，人們對建筑工程質(zhì)量安全關(guān)注度越來越高。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量好壞可對工程項目質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的價值逐漸體現(xiàn)出來。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員通常會利用BIM技術(shù)進(jìn)行建模，結(jié)合計算、信息及數(shù)字化等技術(shù)對工程項目設(shè)計可行性進(jìn)行探索。BIM技術(shù)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要手段，對建筑施工企業(yè)發(fā)展具有重要影響，值得相關(guān)工程項目設(shè)計人員應(yīng)用研究。

1 BIM技術(shù)應(yīng)用問題

BIM技術(shù)是由美國研發(fā)出來的一種建筑建模手段，我國在BIM技術(shù)方面的應(yīng)用研究仍然在發(fā)展階段，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)操作等還還有待完善。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用過程中，因為BIM技術(shù)應(yīng)用沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)信息可能會存在問題，從而影響到BIM技術(shù)功能發(fā)揮。雖然建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計部門管理人員可以利用BIM技術(shù)建立建筑結(jié)構(gòu)模型，通過模型分析結(jié)果進(jìn)行建筑設(shè)計效果判斷與調(diào)整，但在前期操作時需要消耗較多的時間輸入數(shù)據(jù)信息，其工作效率還有待提升（基于BIM技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用如圖1）。

圖1 基于BIM技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用

國內(nèi)BIM技術(shù)專業(yè)人才數(shù)量相對較少，多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計管理人員在BIM技術(shù)方面的操作水平還有待提升。因為BIM技術(shù)門檻較高，操作人員首先需要進(jìn)行專門培訓(xùn)工作，能夠熟練掌握各種操作技能之后方可逐漸發(fā)揮出BIM技術(shù)的作用。因為國內(nèi)BIM技術(shù)開發(fā)應(yīng)用時間較短，建筑企業(yè)在相關(guān)軟件應(yīng)用時可能會出現(xiàn)弊端，從而影響到工程項目開展進(jìn)度。比如在BIM三維協(xié)同設(shè)計應(yīng)用過程中，雖然各類建筑專業(yè)可以利用該技術(shù)進(jìn)行圖紙版本更新應(yīng)用，為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供便利，但當(dāng)各類版本逐漸增多時便有可能增加設(shè)計人員工作負(fù)擔(dān)，致使BIM三維協(xié)同設(shè)計作用難以發(fā)揮出來[1]。另外，有關(guān)BIM技術(shù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的法律法規(guī)還不夠完善，建筑企業(yè)在BIM技術(shù)應(yīng)用時缺少法律規(guī)章制度與相關(guān)工程項目設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，這對企業(yè)設(shè)計人員工作水平的提升必然會造成一定影響，甚至?xí)绊懙浇ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)度。在實際工程項目建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，部分設(shè)計人員往往容易忽略法律監(jiān)控，致使BIM技術(shù)應(yīng)用過程中出現(xiàn)法律糾紛問題，從而對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)度造成不良影響。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用對策

2.1 建筑結(jié)構(gòu)建模、分析應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)是建筑工程項目施工中需要應(yīng)用到的一種常見施工材料，其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)一定比例。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用方面，設(shè)計人員可利用BIM技術(shù)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建模，對鋼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件或者連接等可能存在的問題進(jìn)行探討。比如在進(jìn)行加強(qiáng)件問題研究時，設(shè)計人員首先需要了解建筑結(jié)構(gòu)制作流程，對加強(qiáng)件在工程項目施工中的應(yīng)用、作用等進(jìn)行了解，然后利用BIM技術(shù)控制加強(qiáng)件。在鋼結(jié)構(gòu)連接問題研究方面，設(shè)計人員首先需要對鋼結(jié)構(gòu)連接方式、連接主體與相關(guān)參數(shù)等進(jìn)行了解。在實際鋼結(jié)構(gòu)連接難點問題解決方面，設(shè)計人員可通過螺栓間距、螺栓數(shù)量、連接形式等進(jìn)行連接控制。在建筑結(jié)構(gòu)分析過程中，建筑企業(yè)往往需要投入很多的人力與資金，且分析過程相對較長，分析結(jié)果可能會存在較大的誤差問題。在建筑結(jié)構(gòu)分析方面，BIM技術(shù)能夠提高工作效率，降低建筑企業(yè)人力資源與資金成本。設(shè)計人員可以利用BIM技術(shù)對工程項目建筑結(jié)構(gòu)功能、設(shè)計缺陷或者設(shè)計優(yōu)化等進(jìn)行分析，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的優(yōu)化調(diào)整，提高工程項目設(shè)計質(zhì)量。

2.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計應(yīng)用

樓梯、梁、柱及樓板等都屬于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的組成部分，設(shè)計人員需要進(jìn)行相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆構(gòu)件設(shè)計的合理設(shè)計。其中現(xiàn)澆構(gòu)件在工程項目施工中比較常見，設(shè)計人員在設(shè)計現(xiàn)澆構(gòu)件時需要對管線走向和建筑功能要求等進(jìn)行合理選擇，以防建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沖突問題。在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計方面，設(shè)計人員可利用BIM技術(shù)進(jìn)行構(gòu)件合理設(shè)計，有利于減少工程項目設(shè)計中的構(gòu)件沖突問題。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是建筑工程項目中的重要內(nèi)容之一，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員多選擇平面法進(jìn)行圖紙轉(zhuǎn)換，利用特殊符號標(biāo)注圖紙，使建筑結(jié)構(gòu)圖紙設(shè)計內(nèi)容更加全面。設(shè)計人員可利用BIM技術(shù)從多個角度和環(huán)節(jié)展示鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)平面，在數(shù)據(jù)信息提取方面更加方便[2]。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)完善方面，設(shè)計人員可利用BIM技術(shù)進(jìn)行項目樣板設(shè)計，對其表達(dá)方式、線型和字體等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。

2.3 設(shè)計工具和建筑結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)應(yīng)用

設(shè)計工具是BIM技術(shù)實現(xiàn)的重要載體，在信息交互和村中方面能夠發(fā)揮的作用較大，有利于建筑信息模型模擬、建立和建筑結(jié)構(gòu)圖紙設(shè)計等。在實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要利用BIM技術(shù)相關(guān)設(shè)計工具進(jìn)行建模、數(shù)據(jù)信息整理和設(shè)計分析等。比如Revit軟件便是BIM技術(shù)應(yīng)用中的一種設(shè)計工具，其在機(jī)電、建筑和室內(nèi)結(jié)構(gòu)等方面具有較大的應(yīng)用空間。設(shè)計師可以利用BIM軟件獲取建筑結(jié)構(gòu)模型，通過服務(wù)器更新數(shù)據(jù)資料，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求進(jìn)行設(shè)計應(yīng)用。在具體設(shè)計工具應(yīng)用方面，設(shè)計人員首先需要創(chuàng)建中心穩(wěn)健，然后利用BIM核心建模軟件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)模型設(shè)計，并將其鏈接到中心文件，在中心文件中添加信息數(shù)據(jù)。各類建筑專業(yè)均可以利用中心文件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用，與其他建筑專業(yè)進(jìn)行信息共享。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計協(xié)調(diào)應(yīng)用方面，首先需要做好BIM模型相關(guān)數(shù)據(jù)信息處理工作，方便設(shè)計人員理解、溝通模型數(shù)據(jù)信息，協(xié)調(diào)、裝飾、機(jī)電或者土木等建筑工程結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語

BIM技術(shù)建筑行業(yè)中新興的一種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，對工程項目施工質(zhì)量具有重要影響。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的BIM技術(shù)應(yīng)用問題分析可知，國內(nèi)建筑企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用依然存在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不足、技術(shù)操作能力不足和軟件開發(fā)應(yīng)用不足等問題。本文主要從建筑結(jié)構(gòu)模型分析、結(jié)構(gòu)構(gòu)件與軟件等方面進(jìn)行BIM技術(shù)應(yīng)用對策探討，以期能夠為工程項目設(shè)計提供參考。

[1]曾祖望.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2017（26）.

[2]范 珺.建筑設(shè)計和施工中BIM技術(shù)的優(yōu)化作用[J].建材與裝飾，2017（29）.