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

趙瓊娟

摘 要：BIM技術(shù)的應(yīng)用帶給建筑行業(yè)許多的便利，使設(shè)計、施工人員能更全面、直觀的了解到可能會遇到的各種問題，因此被越來越廣泛的應(yīng)用于建筑設(shè)計、施工的過程中。通過對BIM技術(shù)的特性和主要功能進行深入分析，將其應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，提高了設(shè)計的準確性和效率。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)應(yīng)用；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；準確性；效率

1 引言

我國現(xiàn)階段正處于社會市場經(jīng)濟高速發(fā)展的過程之中，建筑行業(yè)的規(guī)模和建筑要求都有了很大程度的提高，在這種發(fā)展條件之下，國家對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就有了更高的要求。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之中，BIM技術(shù)的應(yīng)用帶給建筑行業(yè)許多的便利，通過利用BIM技術(shù)能夠使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員全面的了解到設(shè)計過程之中可能會遇到的各種問題，從而使設(shè)計人員能夠及時的進行改進，這樣能夠從根本上提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。設(shè)計人員對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是整個建筑工程實施過程中的核心部分，因此對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用進行深入分析是十分必要的，同時能夠促進我國的現(xiàn)代化進程發(fā)展。

2 BIM技術(shù)的特性

2.1 信息集成

BIM技術(shù)的特性之一，能夠?qū)Χ喾N信息進行整合，一種數(shù)據(jù)整理是對于整體設(shè)計過程，另一種數(shù)據(jù)整理是對設(shè)計信息。在整體的數(shù)據(jù)建模的工作中，工作人員必須控制住每一個環(huán)節(jié)，每一個工序都有其存在的實踐性，要確保整個建模的正常運行。通過計算機的三個維度，構(gòu)建幾何信息模型。在實際建模過程中，建筑所用的建筑材料，材料中的幾何信息，例如長度，寬度，厚度，材料與材料之間的相互連接，需要多少材料才能構(gòu)建完成，這些幾何信息都是我們構(gòu)建幾何數(shù)據(jù)模型的重要信息，在從CAD時代不斷前進到現(xiàn)在的BIM技術(shù)，在設(shè)計技術(shù)上具有明顯提升。

2.2 協(xié)同設(shè)計

在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)能夠建立一個全新的設(shè)計平臺，并且這個平臺能夠為建筑模型提供一個更加快速的溝通機制，使得設(shè)計者在設(shè)計過程中可以對以往的數(shù)據(jù)進行及時的查看，并且這些數(shù)據(jù)都是三維可視的設(shè)計模型，更加的清晰、準確。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠更好的體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)調(diào)性，使整個結(jié)構(gòu)設(shè)計更加精準，并通過這個平臺及時的檢測出在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在的問題。另外，還能夠提前通過相關(guān)的技術(shù)進行真實建筑效果的體驗，避免了在后期建設(shè)中出現(xiàn)一些不合理的設(shè)計情況，有效的保證了設(shè)計的科學(xué)性。

3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要功能

3.1 設(shè)計圖紙可以更改的功能。

在整體建筑設(shè)計過程中，BIM技術(shù)的使用能夠在圖紙設(shè)計時，對建筑模型來獲取建筑工程的詳盡的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，以此為基礎(chǔ)，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足更高的設(shè)計需求。若在施工時發(fā)生不可解決的問題，工程設(shè)計的工作人員能夠快速的進行整體的調(diào)整，更加快速和具有針對性的進行修改。而與此同時BIM技術(shù)能快速根據(jù)修改數(shù)據(jù)完成變量數(shù)據(jù)，生成最新數(shù)據(jù)信息，并進行反饋，以此來解決施工時所產(chǎn)生的緊急問題。更改后的信息數(shù)據(jù)將會在設(shè)計圖紙上進行標記，此過程同樣減少了工作人員對比圖紙所花費的時間，減輕工作負擔(dān)的同時提高了整體的效率，而不會因為緊急問題而影響施工，同時因快速更改減少了大量的時間，以便于設(shè)計人員能夠花更多的時間去對圖紙進行不斷完善，不斷提升設(shè)計圖紙的質(zhì)量，讓建筑結(jié)構(gòu)更加完善。

3.2 BIM技術(shù)之中的數(shù)據(jù)信息化功能

隨著我國的科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在這種背景之下發(fā)展起來，帶給建筑設(shè)計一定的便利條件，這種BIM技術(shù)中的重點就是信息化，與以往的傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計模型方式來說，BIM技術(shù)的一大重要要素就是建筑結(jié)構(gòu)在構(gòu)建模型的過程之中還能夠?qū)⒃敿毜臄?shù)據(jù)信息錄入到建筑模型之中。從建筑模型能夠與信息結(jié)合在一起這個特點來看，利用BIM技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)模型能夠同時作為整個建筑結(jié)構(gòu)的信息數(shù)據(jù)庫，建筑設(shè)計師在尋找數(shù)據(jù)時能夠直接從建筑模型之中找到，這樣就使得建筑設(shè)計師在尋找數(shù)據(jù)時能夠更加方便，設(shè)計師在需要某個數(shù)據(jù)的時候只要對其數(shù)據(jù)進行查詢就能夠查到一系列的相關(guān)數(shù)據(jù)。這種BIM建筑設(shè)計方式能夠使設(shè)計師在短時間之內(nèi)查詢到數(shù)據(jù)，以便于設(shè)計能夠繼續(xù)進行下去，大大減少了人工進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計所需要的時間，從而提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率。

4 BIM技術(shù)應(yīng)用策略

4.1 在建筑地點和結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

BIM技術(shù)會根據(jù)地點和結(jié)構(gòu)進行分析應(yīng)用，一是在建筑地點上多與環(huán)境和自然條件有關(guān)系，為把BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑地點上就要根據(jù)地質(zhì)條件、環(huán)境因素、自然因素等來進行建筑結(jié)構(gòu)評估，通過數(shù)字化的圖像呈現(xiàn)出來，再根據(jù)其他有關(guān)技術(shù)對于整體的效果和條件進行模擬，看該技術(shù)對于其地點是否存在排異反應(yīng)，這樣可以體現(xiàn)出建筑地點上的主要特點，同時也為保證建筑工程在施工地點的安全性考慮。二是對結(jié)構(gòu)性能進行分析，BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)上具有很大的優(yōu)勢，可以全方位進行模擬，并且還可以模擬程度不同進行方案分析，建立三維模型和數(shù)字化一體的模型，從而展現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)的具體情況，便于及時發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的缺點，并對此進行優(yōu)化，保證建筑施工的質(zhì)量和安全。在建筑地點和結(jié)構(gòu)分析上BIM技術(shù)起到了便捷、高效率的工作特點。

4.2 在建筑結(jié)構(gòu)性能中的應(yīng)用

在實際的建筑模型的構(gòu)建中，設(shè)計者只需將BIM模型的相關(guān)數(shù)據(jù)進行導(dǎo)入，就能夠很好的通過計算機軟件進行計算，有效的保證了數(shù)據(jù)的準確性，還能夠及時的發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的一些不足，從而進行設(shè)計上的改善，保證了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量。我們拿亞洲最大的垃圾發(fā)電廠設(shè)計過程舉例說明，為了能夠使發(fā)電廠的建筑結(jié)構(gòu)性能得到有效的提升，設(shè)計者通過利用BIM技術(shù)對整個建筑模型進行檢測，不僅對模型內(nèi)的結(jié)構(gòu)進行碰撞試驗，以便能夠發(fā)現(xiàn)在碰撞下建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生的問題，及時的進行改進，還有對于機電與建筑之間的碰撞檢測，及時的發(fā)現(xiàn)其中存在的不足，當(dāng)BIM數(shù)據(jù)通過計算機軟件生成的報告出來時，可以根據(jù)其結(jié)果進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)調(diào)整，從而提升整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4.3 鋼結(jié)構(gòu)建模

在建筑工程不斷向著大跨度、大空間發(fā)展的趨勢之下，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍也隨之越來越廣，而BIM技術(shù)的應(yīng)用則能進一步保證這一結(jié)構(gòu)在建筑工程中能有效的發(fā)揮自身作用，并在此基礎(chǔ)上確保這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用的安全性。鋼結(jié)構(gòu)是通過梁柱連接來實現(xiàn)的，而不同的連接方式在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)出的特性也有所不同，這樣的特點也進一步的為建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計增加了難度。在實際的工作過程中，BIM技術(shù)可以通過對鋼結(jié)構(gòu)梁高度的計算來針對性的對所有連接件進行設(shè)計，并進行參數(shù)化處理。對于參數(shù)的調(diào)整，設(shè)計人員可以借助BIM技術(shù)的參數(shù)共享功能來完成對鋼結(jié)構(gòu)中螺栓等連接件數(shù)量和間距的控制。

5 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)的應(yīng)用提高了設(shè)計的準確性和效率，研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用具有重要實際意義。BIM是時代發(fā)展的產(chǎn)物，BIM的應(yīng)用對我國建筑設(shè)計領(lǐng)域具有深遠的影響，對整個建筑行業(yè)也有著良好的促進的作用，BIM信息化的數(shù)據(jù)處理模式與時代發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展的需求緊密的聯(lián)系在一起。雖然目前我國在此領(lǐng)域已經(jīng)有了明確的進步，但與一些發(fā)達國家仍存在著一定的差距，未來還需要不斷提升科技的力量，使我國建筑設(shè)計領(lǐng)域走在世界的前端。

參考文獻：

[1] 李君永.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用實踐分析與研究[J].中國住宅設(shè)施，2017（1）：19～20+10.

[2] 陳家燁.基于BIM與數(shù)據(jù)映射技術(shù)的結(jié)構(gòu)信息傳遞[D].大連理工大學(xué)，2016.

[3] 劉倩，詹吾嬌，楊遷.BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用研究[J].重慶建筑，2015（4）：56～58.

[4] 皮丹.基于 BIM 技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[J].山西建筑，2017（16）.