BIM技術(shù)在輔助工民建設(shè)計(jì)中的應(yīng)用初探

潘慶海

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多全新技術(shù)被應(yīng)用到了各行各業(yè)當(dāng)中，對(duì)于建筑行業(yè)而言，由于自身存在著影響范圍廣、生產(chǎn)規(guī)模大等一系列特點(diǎn)，因此將高科技技術(shù)應(yīng)用到其中就顯得更為重要。本文在研究過(guò)程中就結(jié)合工民建設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，對(duì)BIM技術(shù)在輔助工民建設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，希望對(duì)

關(guān)鍵詞：bim設(shè)計(jì);工民建設(shè)計(jì);應(yīng)用

一、BIM技術(shù)概述與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）BIM技術(shù)概述

從最近幾年建筑行業(yè)實(shí)際情況看，正在朝著大規(guī)模、深層次方向不斷發(fā)展，要求建筑物應(yīng)當(dāng)具有完整性能。對(duì)于建筑物為來(lái)說(shuō)，整個(gè)施工建造過(guò)程較為復(fù)雜，構(gòu)建形式多樣化，而在將信息化技術(shù)應(yīng)用到其中之后就能夠在第一世家獲取設(shè)計(jì)建造過(guò)程中所需要的信息。BIM作為目前應(yīng)用范圍最廣的大型三維建模憑條，令數(shù)據(jù)信息集成與傳遞變的更加便捷。只要建筑物在實(shí)際設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)，就能夠縮短建造周期，降低資金投入。另外，BIM技術(shù)對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量管理以及安全監(jiān)督工作的順利開(kāi)展也將會(huì)發(fā)揮關(guān)鍵作用，促使建筑物整體水平不斷提升。所以，在建筑工程領(lǐng)域當(dāng)中，已經(jīng)大規(guī)模的開(kāi)始應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，建筑行業(yè)通過(guò)信息技術(shù)的方法對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行高效處理，在對(duì)成本投入進(jìn)行控制的基礎(chǔ)上，縮短工期。BIM技術(shù)所發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)是十分顯著，其將過(guò)去的二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變成為了三維設(shè)計(jì)，使得在如今的建筑行業(yè)正在發(fā)生著信息革命，在充分使用數(shù)字模型基礎(chǔ)上能夠保證建筑產(chǎn)品得以有效設(shè)計(jì)，同時(shí)還能夠?qū)φ麄€(gè)過(guò)程中進(jìn)行高效監(jiān)督與管理，實(shí)現(xiàn)建設(shè)單位對(duì)設(shè)計(jì)、施工以及后期經(jīng)營(yíng)管理的一體化管理，在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，BIM技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用范圍將會(huì)更加廣泛。

（二）BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

從BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)角度上來(lái)說(shuō)，主要可以概括為以下幾個(gè)方面：

1、通過(guò)BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)三維數(shù)據(jù)信息建模，能夠?qū)鹘y(tǒng)比較抽象的二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變成為建筑設(shè)計(jì)模型，以更直觀的方式展現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員面前，為設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整提供便利性。

2、BIM技術(shù)能夠在最大程度上提高建筑物整體設(shè)計(jì)效率，防止在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于人為因素而對(duì)建筑物質(zhì)量產(chǎn)生消極影響。

3、通過(guò)使用BIM技術(shù)，能夠?qū)⒔ㄖ?xiàng)目實(shí)際建造過(guò)程中所出現(xiàn)的一系列不確定因素進(jìn)行合理預(yù)見(jiàn)與處理，降低建筑風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生概率。

二、 BIM技術(shù)在輔助工民建設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）建筑模型自動(dòng)化

在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員能夠直接對(duì)相關(guān)參數(shù)信息進(jìn)行合理調(diào)整，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況直接對(duì)三維模型當(dāng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，之后就可以通過(guò)軟件自動(dòng)生產(chǎn)二維圖、施工圖以及剖面圖，即使在后期結(jié)構(gòu)模型發(fā)生了變化，圖紙信息就會(huì)隨之發(fā)生改變，這種情況就在最大程度上減少了設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段對(duì)圖紙進(jìn)行繪制和修改的時(shí)間，提升了整體工作效率。隨著效率的提升，令設(shè)計(jì)人員在工民建設(shè)計(jì)的過(guò)程中，能夠?qū)⒏嗟木械浇ㄖO(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中，重視對(duì)建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)新性、功能性、實(shí)用性的整體設(shè)計(jì)。

（二）參數(shù)分析

在使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員在繪制設(shè)計(jì)圖紙的過(guò)程中還需要對(duì)各個(gè)構(gòu)建的承載力等指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)算，希望最大程度上的為建筑項(xiàng)目在實(shí)際建造與施工過(guò)程中避免不確定因素提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料。由于計(jì)算工作十分繁重，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中將會(huì)面臨著比較大的工作壓力，設(shè)計(jì)人員無(wú)法將自身重心集中到參數(shù)選擇上，導(dǎo)致如今越來(lái)越多的項(xiàng)目在外觀、功能性與使用性等多個(gè)方面存在著單一性特點(diǎn)，使得我國(guó)建筑領(lǐng)域在今后可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中受到了一定影響。BIM技術(shù)通過(guò)三維建模的方式，將過(guò)去比較繁重的數(shù)據(jù)計(jì)算工作由計(jì)算機(jī)進(jìn)行承擔(dān)，不但能夠最大程度上提升工民建設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算的速度與準(zhǔn)確性，同時(shí)也能夠充分環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中面臨的工作壓力，降低設(shè)計(jì)耗費(fèi)實(shí)踐，不斷提升整體設(shè)計(jì)效率，也為項(xiàng)目整體可行性分析提供了充分的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

另外，在最終得到的三維建筑結(jié)構(gòu)模型當(dāng)中，所有與設(shè)計(jì)有關(guān)的信息都儲(chǔ)存在其中，在這個(gè)設(shè)計(jì)周期之內(nèi)，設(shè)計(jì)人員就可以隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的信息進(jìn)行調(diào)取，內(nèi)部所有與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的參數(shù)彼此之間相關(guān)聯(lián)的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員就能夠最大程度上的使用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的形體加以判斷，結(jié)合建筑物實(shí)際情況對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此通過(guò)以上的相關(guān)論述就能夠清楚的看到，BIM系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)能否得到及時(shí)更新對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能否順利開(kāi)展將會(huì)產(chǎn)生較大影響。

（三）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可視化

對(duì)于BIM技術(shù)來(lái)說(shuō)，其是一種比較新型的技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中主要使用的是三維模型技術(shù)，也是目前我國(guó)建筑行業(yè)當(dāng)中比較常用的一種技術(shù)。建造單位而通過(guò)使用三維模型技術(shù)能夠最大程度上的對(duì)甲方需求進(jìn)行了解，并最終構(gòu)建出實(shí)際結(jié)構(gòu)，并將最終得到的三維模型直觀的展示給不同消費(fèi)者，這種方式是傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)軟件所無(wú)法做到的。在建筑設(shè)計(jì)的最初階段就能夠通過(guò)三維實(shí)體模型的方式幫助用戶更為直觀的了解建筑構(gòu)件的相關(guān)信息以及整體布局情況。

（四）鋼結(jié)構(gòu)建模具體應(yīng)用

隨著如今現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)形式的多樣化以及人們使用功能需求不斷增多，相繼出現(xiàn)了很多全新形式的建筑物，而大跨度建筑物就是其中之一。這種結(jié)構(gòu)形式主要是以鋼結(jié)構(gòu)作為主體，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難點(diǎn)就是如何能夠保證不同構(gòu)件之間的合理鏈接，對(duì)配件使用效果加以不斷強(qiáng)化，這也是模型構(gòu)建的困難之處。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中不但會(huì)涉及到簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，同時(shí)還需要對(duì)梁柱、梁梁之間連接形式加以確定，力求要對(duì)以上信息實(shí)現(xiàn)參數(shù)化處理。在對(duì)參數(shù)進(jìn)行共享的過(guò)程中，BIM系統(tǒng)發(fā)揮重要作用，例如在螺栓連接的過(guò)程中，可以通過(guò)隨意變更螺栓個(gè)數(shù)判斷螺栓數(shù)量能否滿足承載力要求。而對(duì)于一些復(fù)雜的鏈接形式，只需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行簡(jiǎn)單操作就可以設(shè)計(jì)出一些全新形式的鏈接解結(jié)構(gòu)，并通過(guò)三維方式展示出來(lái)，便于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行參考。因此，通過(guò)以上相關(guān)論述就能夠清楚看到，BIM技術(shù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也能夠起到十分積極的幫助作用。

三、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的困難

在實(shí)際應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中也可能會(huì)遇到很多困難。例如應(yīng)當(dāng)最大程度上的考慮BIM系統(tǒng)能否完全按照模型要求自動(dòng)生成施工圖紙等等。另外，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全性加以設(shè)計(jì)的過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)最大程度上考慮到，由于建筑材料等多方面因素的影響所可能會(huì)對(duì)建筑材料的整體結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生怎樣的影響，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中將會(huì)面對(duì)十分多的參數(shù)，這也對(duì)設(shè)計(jì)人員應(yīng)用BIM系統(tǒng)的能力進(jìn)行考驗(yàn)，只有設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)了自身不足，才能夠在今后設(shè)計(jì)工作進(jìn)行過(guò)程中不斷更新和完善BIM知識(shí)，保證設(shè)計(jì)工作能夠得以順利進(jìn)行。另外，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件的復(fù)雜性較高的話，還可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失情況，因此，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)最大程度上的實(shí)現(xiàn)物理模型與結(jié)構(gòu)分析模型之間的有效銜接，而這對(duì)于設(shè)計(jì)人員對(duì)BIM技術(shù)掌握的熟練程度也是一種考驗(yàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

本文在研究過(guò)程中對(duì)BIM技術(shù)在輔助工民建設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，從BIM技術(shù)在輔助工民建設(shè)計(jì)中的應(yīng)用角度上來(lái)看，主要可以概括為建筑模型自動(dòng)化、參數(shù)分析、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可視化以及鋼結(jié)構(gòu)建模具體應(yīng)用，希望通過(guò)本文的研究能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員起到一定借鑒意義。

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