建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

喬建剛

摘 要：建筑行業(yè)在最近幾年發(fā)展非常迅速，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)添磚加瓦，貢獻(xiàn)了非常大的力量。針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，介紹了什么是BIM技術(shù)，總結(jié)了BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的功能，內(nèi)容有：集成化功能，編輯功能，信息共享。結(jié)合這些內(nèi)容，研究了BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，內(nèi)容有：模型碰撞檢查，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可視化，設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；BIM技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

改革開放初期，我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展處在發(fā)展初期，經(jīng)過多年來(lái)的總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)如今已經(jīng)可以和發(fā)達(dá)國(guó)家相媲美。就現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，雖然已經(jīng)有了很大的發(fā)展與進(jìn)步，但隨著我國(guó)建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，一些潛在的諸如設(shè)計(jì)效率不高、深度不夠、工程造價(jià)過高、復(fù)雜建筑各專業(yè)配合難協(xié)調(diào)等問題也逐漸暴露出來(lái)。因此，現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)緊追時(shí)代發(fā)展的需求，在鉆研技術(shù)規(guī)范的同時(shí)，將工作重點(diǎn)放在提高設(shè)計(jì)能力水平上來(lái)，這使得BIM技術(shù)在當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用頻率顯著提升。通過對(duì)BIM技術(shù)特征及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析，為設(shè)計(jì)及施工技術(shù)人員提供1種發(fā)展進(jìn)步的工作模式。

2 1BIM技術(shù)及其應(yīng)用特征

BIM技術(shù)以信息化手段與技術(shù)為支撐，首先將建筑設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)建筑數(shù)據(jù)的信息化存儲(chǔ)、關(guān)聯(lián)與共享，再以建筑構(gòu)件作為基本組件，基于數(shù)據(jù)庫(kù)中的建筑相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)基本組件的立體組合，在建筑信息以及BIM建模技術(shù)的支撐下實(shí)現(xiàn)建筑三維仿真建模與可視化表達(dá)，改變了傳統(tǒng)建筑軟件以二維成圖為主，以三維建模為輔、三維僅僅用于展示與可視化的應(yīng)用現(xiàn)狀，其以逼真的立體建筑構(gòu)件，如柱子、臺(tái)階、梁、樓板等作為基本單元，而非傳統(tǒng)二維建筑軟件中的點(diǎn)、線、面或者傳統(tǒng)三維建筑軟件中的規(guī)則性圓柱、圓錐、立方體等，這種建模理念的突破極大地簡(jiǎn)化了建筑設(shè)計(jì)人員的工序，豐富了建筑設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)想象力，通過以逼近實(shí)物的三維建模場(chǎng)景為設(shè)計(jì)工作者營(yíng)造出近乎真實(shí)、極富質(zhì)感的設(shè)計(jì)環(huán)境，設(shè)計(jì)人員可以基于自身的專業(yè)知識(shí)與對(duì)BIM軟件操作的熟練程度，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，在BIM技術(shù)的支撐下實(shí)現(xiàn)“所畫即所得、所觀即真實(shí)”的建筑設(shè)計(jì)。

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

3.1 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。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)。

3.2 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。

3.3 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。

4 在建筑工程中運(yùn)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

4.1 在建筑工程的決策組織上提高了效率

BIM建筑技術(shù)將建筑工程的建模信息完整的展現(xiàn)在管理人員的面前，在不同的管理層次進(jìn)行不同的管理項(xiàng)目時(shí)，BIM技術(shù)建立的建模信息都可以將這些信息科學(xué)的進(jìn)行分析決策，為管理人員節(jié)省了大量的時(shí)間。同時(shí)，還可以通過BIM模型進(jìn)行三維可視化操作，對(duì)設(shè)計(jì)者進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)的意圖充分了解，更加直觀的明晰建筑多方面的具體信息，為項(xiàng)目的不同參與方提供了有效的便利條件，使各方參與者能夠協(xié)調(diào)的進(jìn)行建筑工程的整體配合，促進(jìn)了項(xiàng)目的多方面信息交流和共享。

4.2 在建筑工程的預(yù)算上提高了精準(zhǔn)性

建筑工程的整體完成效果需要多方參與的共同配合，同時(shí)，在工程造價(jià)上必然會(huì)產(chǎn)生不同的想法。為了解決這一問題，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行整體工程的施工預(yù)算，通過BIM技術(shù)及時(shí)動(dòng)態(tài)的進(jìn)行成本資源上的控制，將工程量的計(jì)算變得更為精準(zhǔn)，有效的控制了建筑工程的整體造價(jià)，既方便了工程進(jìn)度款的核算，也方便了工程變工時(shí)的核算，將施工結(jié)算的審核過程變得簡(jiǎn)潔化，是繁雜的建筑工序變得更為直觀。

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

5.1 施工場(chǎng)地對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響的分析

在建筑構(gòu)架設(shè)計(jì)前期，設(shè)計(jì)人員需對(duì)施工場(chǎng)地綜合情況進(jìn)行有效的勘察，不僅要保證場(chǎng)地地質(zhì)與水文條件符合建筑標(biāo)準(zhǔn)，還要考慮到周圍建筑本身的采光性、周圍道路的通達(dá)性等方面。而在進(jìn)行施工場(chǎng)地對(duì)建筑結(jié)構(gòu)影響的分析時(shí)，設(shè)計(jì)人員利用BIM技術(shù)則可以快速構(gòu)建起施工場(chǎng)地的總體模型，通過對(duì)場(chǎng)地信息進(jìn)行全面的分析，選擇出最適合建筑施工條件的場(chǎng)地。

5.2 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量

對(duì)設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行可行性、合理性檢測(cè)具有重要的工程意義。傳統(tǒng)的基于CAD等建筑軟件設(shè)計(jì)的二維平面建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖缺乏立體性，單單從二維平面圖、側(cè)視圖、俯視圖等方面設(shè)計(jì)人員無(wú)法直觀地判斷出建筑結(jié)構(gòu)中個(gè)體與個(gè)體、個(gè)體與整體的碰撞性，極易忽略模型的碰撞問題，導(dǎo)致在后期建筑工程施工過程需要進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，影響工程施工進(jìn)度，更有甚至?xí){到建筑工程的施工質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員可以對(duì)三維立體設(shè)計(jì)進(jìn)行全方位瀏覽，消除建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的碰撞問題，同時(shí)，BIM技術(shù)中的自動(dòng)化檢測(cè)工具可以通過預(yù)先設(shè)置的規(guī)則自動(dòng)檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)之間的不合理、不合規(guī)問題，設(shè)計(jì)人員可以以此為參考對(duì)設(shè)計(jì)方案加以調(diào)整優(yōu)化。

5.3 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架中的應(yīng)用

在建筑項(xiàng)目施工中，鋼結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要框架，其在利用BIM建模時(shí)也需要設(shè)計(jì)人員對(duì)其結(jié)構(gòu)的鏈接及布局等方面做足功課。不僅如此，在框架的總體設(shè)計(jì)中，其與梁柱或墻體處連接也需要結(jié)合不同的情況進(jìn)行多種構(gòu)件的細(xì)節(jié)處理。因此，技術(shù)人員就可利用BIM技術(shù)中參數(shù)鏈接的功能，不斷對(duì)所遇到的情況進(jìn)行全面的考量，從根本上提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架工作的效率。

5.4 BIM技術(shù)在施工變更時(shí)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的施工過程中，如若遇到這類情況，一般需要專業(yè)人員進(jìn)行實(shí)地的重新考察，資源材料的重新選購(gòu)，預(yù)算的各方面相應(yīng)的調(diào)整，這樣的流程不僅繁雜，更會(huì)出現(xiàn)預(yù)算失誤的情況，極大程度上浪費(fèi)了資源。而運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工計(jì)劃變更時(shí)，可以在多方面進(jìn)行重新的預(yù)算，資源的調(diào)整也可以通過建模的演示進(jìn)行多方面的改動(dòng)，在時(shí)間上極大的減少了工程的進(jìn)展速度。在預(yù)算上也變得更為精準(zhǔn)，保證了資源的不必要浪費(fèi)，使工程的整體質(zhì)量得到了優(yōu)化。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代建筑的工程項(xiàng)目中，這一技術(shù)的應(yīng)用還僅限于在工程初期的設(shè)計(jì)階段，然而隨著時(shí)代的發(fā)展，這一技術(shù)必然會(huì)應(yīng)用到更多方面，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，也讓建筑工程的發(fā)展效率變得更為快速。

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