淺談BIM技術(shù)在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

楊晉

【摘要】隨著互聯(lián)網(wǎng)和智能技術(shù)的發(fā)展，尤其BIM技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用使得建筑工業(yè)化的路線更加明確。BIM 技術(shù)的應(yīng)用有效提升了高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作質(zhì)量，本文對 BIM 技術(shù)在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的功能進行了闡述，分析了集成化的各專業(yè)協(xié)同設(shè)計的信息共享技術(shù)對于建筑全生命周期的設(shè)計與使用的作用，并對 BIM 技術(shù)在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用進行了簡要分析和探究。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);高層建筑;混凝土結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計

在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)發(fā)展的背景下，智能建造成為發(fā)展的必然趨勢，尤其裝配式建筑依托BIM信息技術(shù)，改變了傳統(tǒng)建筑的生產(chǎn)模式，打破了傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)的上下游體系，加速了工程設(shè)計施工和運維一體化管理的發(fā)展進程。為了促進BIM技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計師可以有效利用先進的科學(xué)技術(shù)來進行設(shè)計工作。應(yīng)用BIM技術(shù)可以更詳細、全面、直觀地理解建筑結(jié)構(gòu)模型，分析高層建筑結(jié)構(gòu)中存在的問題，提出科學(xué)合理的解決方案，保證建設(shè)項目的質(zhì)量。

1、BIM技術(shù)應(yīng)用在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的功能

1.1集成化功能

通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⒏邔踊炷两ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一化，將建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件通過科學(xué)合理的方式進行組合，并將建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)直觀、形象地展示出來，幫助工程設(shè)計人員明確建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的梁、柱、墻以及相關(guān)機電風(fēng)管、管線管井的具體位置，并保證施工人員在工程施工的過程中充分了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進行安全的施工作業(yè)。同時，BIM技術(shù)的動態(tài)模擬功能能夠?qū)Ω邔踊炷两ㄖY(jié)構(gòu)的變化進行及時有效地變更，便于設(shè)計人員根據(jù)具體情況制定出對應(yīng)的解決方案，保證工程實施的順利進行。

1.2編輯功能

利用BIM技術(shù)的編輯功能，可以對高層混凝土結(jié)構(gòu)模型的參數(shù)進行編輯和收集，從而提高數(shù)據(jù)庫信息數(shù)據(jù)的更新速度。工程設(shè)計人員根據(jù)編輯的參數(shù)和數(shù)據(jù)，將建筑結(jié)構(gòu)模型與實際建筑進行比較，有利于提高高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)合理性，并確保施工的順利進行。

1.3信息共享功能

高層混凝土建筑工程施工涉及諸多環(huán)節(jié)和流程，其中的各項數(shù)據(jù)和資料數(shù)量龐大且具有較大的復(fù)雜性，不利于各專項設(shè)計及施工人員之間良好的溝通和協(xié)作。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)高層建筑各專業(yè)各專項的信息共享。設(shè)計人員將高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)模型的諸多信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，借助BIM軟件與數(shù)據(jù)庫進行連接，有利于對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容進一步分析與研究，并及時調(diào)整設(shè)計方案，有效提升高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)合理性和有效性。

2、BIM技術(shù)在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用策略

2.1數(shù)據(jù)信息化的應(yīng)用

BIM技術(shù)的優(yōu)勢作用使其在高層混凝土建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員通過BIM技術(shù)對施工信息進行實時實地處理與分析，并將信息數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫，為高層混凝土建筑工程相關(guān)信息的查詢與實時掌控提供了諸多便利。同時，應(yīng)用BIM技術(shù)將工程信息進行有效整合，提高了其融合性、關(guān)聯(lián)性和建筑工程信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，有效減少了設(shè)計人員的工作量，同時又提高了工作效率和圖紙質(zhì)量。

2.2在建筑外圍護結(jié)構(gòu)中的運用

BIM技術(shù)在高層混凝土建筑外護欄結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，幫助設(shè)計師科學(xué)合理的分析高層混凝土建筑外圍護結(jié)構(gòu)的傳熱問題。BIM技術(shù)可以模擬建筑物外圍護門窗的各項性能，并根據(jù)建筑工程的實際情況，確保外圍護門窗設(shè)計的合理性，使室內(nèi)照明、通風(fēng)等各項舒適性條件能夠適應(yīng)人們的工作和生活，為室內(nèi)照明裝置、光線反射設(shè)備、暖通設(shè)備等設(shè)計提供強有力的依據(jù)。同時，對于高層建筑的幕墻和室內(nèi)裝飾的設(shè)計處理，需要與建筑環(huán)境相融合，全方位符合使用者的需求，進而提高高層建筑的實用性。

2.3優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量

高層混凝土建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量對建筑工程的整體施工質(zhì)量起著決定性的作用，在很大程度上會影響居住和使用的安全性和舒適性。因此，優(yōu)化高層混凝土建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量要通過科學(xué)合理的方式進行。在以往建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用的CAD軟件是以二維的平面圖形式展現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，這種方式的弊端是缺乏立體性，給設(shè)計人員對高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件、機電管線及各類設(shè)備的碰撞性判斷提高了難度，造成碰撞問題的忽略，很容易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與實際施工情況不符，進而影響后期的施工進度。一旦發(fā)現(xiàn)問題，可能需要對整體方案進行調(diào)整，導(dǎo)致工期延誤，同時，會影響工程施工的質(zhì)量。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠利用3D立體化的模型將設(shè)計方案直觀、形象地展示出來，借助三維立體模式進行全方位的瀏覽和檢查，能夠有效避免高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中碰撞問題的產(chǎn)生，進而降低錯誤的發(fā)生率。同時，運用BIM技術(shù)中的自動化檢測工具，能夠?qū)Ω邔踊炷两ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計中的不合理問題進行自動檢測，便于設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)問題并調(diào)整設(shè)計方案，提出可行的解決對策，進而提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。

2.4在成本預(yù)算和施工材料采購中的應(yīng)用

在高層混凝土建筑工程的施工中，成本的預(yù)算及施工材料的采購也是重點工作。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⑹┕じ鳝h(huán)節(jié)階段所需的材料，包括施工材料、機械設(shè)備和人員配備等，通過模型體現(xiàn)出來，根據(jù)施工的實際情況將數(shù)據(jù)資料進行匯總，制訂出科學(xué)合理的材料采購計劃。同時，還能幫助實現(xiàn)物資的快速分派，在很大程度上節(jié)省了人力資源，也提高了物力資源的使用效率，避免施工材料的過度浪費，為建筑企業(yè)節(jié)約了施工成本，確保了成本預(yù)算的精確性。

2.5在局部建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

在高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，局部建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及的內(nèi)容和范圍較廣泛。BIM技術(shù)在局部結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，能夠通過對高層建筑局部設(shè)計全面細致的考慮與分析，提高整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)合理性，同時滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。例如，在針對圍護墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，各種圍護墻體的類型不同，設(shè)計的方法也有所區(qū)別。運用BIM技術(shù)，在充分掌握施工實際因素的前提下，根據(jù)墻體定義類型和墻體的設(shè)計需求等信息數(shù)據(jù)對相關(guān)構(gòu)件進行分析，不斷優(yōu)化圍護墻設(shè)計方案，從而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)整體的設(shè)計方案。

結(jié)語：

綜上所述，高層混凝土建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計對整個工程的施工進度和質(zhì)量起著重要的作用，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效地保障結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，及時調(diào)整項目設(shè)計方案，進一步提高高層混凝土工程的設(shè)計及施工的效率和品質(zhì)，促進建筑業(yè)的長期穩(wěn)定科學(xué)的發(fā)展。

參考文獻：

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