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

周百平

摘 要：當(dāng)前建筑工程建設(shè)不僅要有效縮短工程建設(shè)的施工周期，還要提升建筑物自身的建筑質(zhì)量，并相應(yīng)提升其后期經(jīng)營與管理過程的完善性，在此基礎(chǔ)上做好整體性規(guī)劃和建設(shè)。這種嚴(yán)格要求使得我國現(xiàn)代化建筑建設(shè)具有一定的難度。BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的應(yīng)用能提高建筑工程建設(shè)的效率。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)的優(yōu)勢愈加明顯。

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

1 BIM技術(shù)闡述

BIM（Building Information Model）技術(shù)也稱建筑信息模型，可以對建筑工程結(jié)構(gòu)實體進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化、表達(dá)，應(yīng)用4D模型技術(shù)可以模擬工程建設(shè)的整個生命過程，乃至建筑運營過程，打破時間、空間的束縛，信息數(shù)據(jù)無阻傳遞，在網(wǎng)絡(luò)平臺上加強(qiáng)信息數(shù)據(jù)共享。BIM技術(shù)在實際使用當(dāng)中具有關(guān)聯(lián)性、統(tǒng)一性、便捷性特點。特別是對于綜合商場、高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要每個結(jié)構(gòu)、板塊相互契合，加強(qiáng)各個部位的銜接工作，有助于參建單位的開展精細(xì)化管理。可見，使用BIM技術(shù)可以滿足以上所有要求，降低建筑工程設(shè)計誤差、返工率、建設(shè)成本，加強(qiáng)BIM技術(shù)的研究有著重要意義。

2 BIM技術(shù)特點及優(yōu)勢

2.1 可視化程度高

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，可視化非常重要。傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計往往通過設(shè)計人員人工操作將設(shè)計成果以二維圖形的方式展示，但是這種工作效率低下，而且多人參與設(shè)計很容易造成一些誤差。通過創(chuàng)建BIM模型，將傳統(tǒng)的抽象線條設(shè)計轉(zhuǎn)換為三維立體的圖形，通過軟件自動構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的模型，將設(shè)計思路轉(zhuǎn)化為可視化的圖形，可有效避免大部分誤差的產(chǎn)生。雖然目前很多建筑設(shè)計方案也會制作效果圖，但是這種效果圖都是專業(yè)機(jī)構(gòu)根據(jù)繪制的CAD圖形制作出來的，不能通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計自動生成。BIM技術(shù)彌補這個缺陷，用一種可視化的方式反映構(gòu)件之間的聯(lián)系。在構(gòu)筑的BIM模型中，設(shè)計過程都是可視化的，設(shè)計成果不僅可以形成生動的效果圖還可以生成相關(guān)數(shù)據(jù)表格。在建設(shè)單位、設(shè)計單位以及施工單位溝通過程中都可以借助BIM模型在一種可視化的狀態(tài)下進(jìn)行演示。

2.2 便于優(yōu)化設(shè)計方案

BIM技術(shù)的運用在優(yōu)化設(shè)計方案方面發(fā)揮巨大作用。對于傳統(tǒng)建筑設(shè)計圖紙，如果圖紙有局部需要變動修改的地方，仍需對整個設(shè)計方案進(jìn)行大量重復(fù)修改，不僅增加工作量，而且降低工作效率。BIM技術(shù)利用儲存大量的幾何、物理和規(guī)格信息的模型可以巧妙完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理和優(yōu)化，實現(xiàn)工程量準(zhǔn)確計算，自動統(tǒng)計信息。通過軟件碰撞檢查，自動糾正錯誤，減少設(shè)計圖紙的錯誤率。通過分析數(shù)據(jù)信息，提供更合理的設(shè)計方案，提升建筑設(shè)計方案的質(zhì)量，保證建筑工程的順利進(jìn)行。在施工管理過程中遇到的難題，可以通過檢查已建立的模型解決，減少設(shè)計人員現(xiàn)場指導(dǎo)的時間。

2.3 良好的互助協(xié)調(diào)性

工程項目管理的過程其實就是不同部門之間相互協(xié)作的過程，一旦工程建設(shè)過程中遇到了問題，需要即刻分析問題產(chǎn)生的原因，尋找解決方法，及時做出補救措施。BIM技術(shù)在其可視化特點的基礎(chǔ)上針對各個部門之間可能出現(xiàn)的協(xié)調(diào)問題形成自動協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，解決部門交叉問題。在設(shè)計階段，建設(shè)單位、施工單位以及設(shè)計院等各部門可以就建立的BIM可視化模型提出修改意見，加強(qiáng)各部門之間的溝通，設(shè)計人員也便于根據(jù)實際情況和各方意見作出方案調(diào)整，確保施工順利進(jìn)行，提高設(shè)計效率節(jié)約成本。

2.4 數(shù)據(jù)模擬效果好

BIM模型不僅可以數(shù)值模擬建筑物結(jié)構(gòu)，還可以對現(xiàn)實生活中無法滿足的試驗環(huán)境進(jìn)行模擬。在設(shè)計階段，BIM可以對結(jié)構(gòu)設(shè)計中的智能模式進(jìn)行模擬，如節(jié)能模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等。招投標(biāo)和施工階段借助BIM模型基于施工組織設(shè)計模擬實際施工安排，尋找最優(yōu)施工方案來指導(dǎo)施工。BIM技術(shù)通過建模和數(shù)據(jù)處理可以對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行數(shù)值模擬，通過改變參數(shù)，根據(jù)人們的要求模擬出不同的建筑形式以適應(yīng)不同的建筑環(huán)境。它還可以模擬真實情景下的建筑結(jié)構(gòu)，減少勘測工作強(qiáng)度，節(jié)約設(shè)計時間。

3 BIM技術(shù)在施工準(zhǔn)備階段的運用

3.1 在設(shè)計工具中的應(yīng)用

在建筑施工之前，相關(guān)人員應(yīng)該做好施工準(zhǔn)備工作，BIM為工程造價提供重要數(shù)據(jù)，在交流方式上，BIM技術(shù)相對于傳統(tǒng)技術(shù)比較簡單，技術(shù)人員在工作中，一定要快速、準(zhǔn)確的對數(shù)據(jù)進(jìn)行選用，也可根據(jù)實際情況設(shè)定相關(guān)參數(shù)。我們可以根據(jù)動態(tài)的BIM數(shù)據(jù)信息，對更新出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，當(dāng)市場價格出現(xiàn)變動時，工作人員應(yīng)該做好建筑訂單的列表與生產(chǎn)訂單之前的維護(hù)工作，管理人員一定要將數(shù)據(jù)資料進(jìn)行留存，以便日后進(jìn)行查看。有了BIM數(shù)據(jù)庫這種技術(shù)，從本質(zhì)上改變了傳統(tǒng)工程造價的理念，提升了管理水平，為今后的工程造價技術(shù)提供技術(shù)支持和保障。

3.2 參數(shù)化設(shè)計

在BIM系統(tǒng)中，都要以參數(shù)化設(shè)計為主要的技術(shù)核心，在此過程中，我們一定要對技術(shù)人員進(jìn)行思想教育，增強(qiáng)對參數(shù)化設(shè)計的重視程度，嚴(yán)格按組織設(shè)計方案進(jìn)行施工，我們會根據(jù)商品的價格，通過綜合比對，對原材料進(jìn)行商業(yè)定價。傳統(tǒng)技術(shù)的弊端太多，比如時效性太差，這是因為人工效率低，他們要對其進(jìn)行一項一項導(dǎo)入，造成數(shù)據(jù)過多，使技術(shù)人員將大量精力投入在非重要階段，不同的是，BIM技術(shù)可以及時解決此類問題。因此，這就需要我們在施工過程中，重視實際工程質(zhì)量，找到其中漏洞，讓技術(shù)人員對質(zhì)量安全問題，進(jìn)行嚴(yán)格檢查。

3.3 BIM技術(shù)在利用及節(jié)約材料方面的應(yīng)用策略

由于我們國家科技不斷發(fā)達(dá)，每個城市的工程建設(shè)不斷創(chuàng)新，使BIM技術(shù)行業(yè)迅速發(fā)展，為了更好地將BIM技術(shù)工作做好、做大、做強(qiáng)，在評價綠色公共建筑的標(biāo)準(zhǔn)中，我國推出以綠色施工為主題的環(huán)保理念，獲得了大多數(shù)施工單位和居民住戶的肯定，利用BIM技術(shù)引用到每種裝飾建筑中，滿足人們對綠色施工的需求，因此，我們在裝飾建筑的施工過程中，可以有效地避免施工過程中，因各種沖突導(dǎo)致的返工及材料浪費等情況的發(fā)生，節(jié)約綠色公共建筑在各種建筑材料的用量。

3.4 BIM技術(shù)在運維階段的應(yīng)用

通常建筑施工時間比較長，為了使在今后的施工中，管理變得合理化、科學(xué)化，我們在建筑智能化方面采用信息收集，比如，在此過程中，我們會受到環(huán)境中的負(fù)荷，就會降低它，也會保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境，在此過程中，我們不僅僅可以節(jié)省材料，節(jié)省能源，還可以對施工管理進(jìn)行監(jiān)測，給業(yè)主和運營商帶來極大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，我們根據(jù)所需要的信息，在利用客服進(jìn)行加工處理，不斷完善科技創(chuàng)新體系，把這些信息傳遞給每個人，讓他們都能享受到這些信息，并且利用這些信息更好的工作。

4 結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，為確保設(shè)計過程的科學(xué)性和完善性，就需要切實加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，不僅能有助于項目設(shè)計效率的提升，將經(jīng)濟(jì)支出降低的同時將設(shè)計所需的時間縮短。這就需要我們在實際設(shè)計中，切實掌握BIM技術(shù)的要點，并在設(shè)計中強(qiáng)化對其的應(yīng)用，促進(jìn)其設(shè)計水平的提升，完善建筑工程的功能，尤其是要通過BIM技術(shù)對整個結(jié)構(gòu)設(shè)計的全程進(jìn)行模擬，并加強(qiáng)對出現(xiàn)問題的預(yù)處理，從而更好地確保工程建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平得到提升。

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