基于BIM的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究

李濤

摘? ? 要：隨著生活水平的提高，人們對建筑質(zhì)量的要求也不斷提升，這對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計提出了新考驗。對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法進行切實有效的提升，能夠在一定程度上保證工程的質(zhì)量，BIM技術(shù)的應用良好的解決了這種需求。

關(guān)鍵詞：BIM;建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計方法;研究;分析

1? 引言

作為新興的建筑施工技術(shù)，BIM技術(shù)已經(jīng)在工程中獲得了廣泛的使用，提高了對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的要求。深入了解其原理和功能，能夠促進其在建筑結(jié)構(gòu)中的推廣應用。

2? BIM技術(shù)的簡單介紹

計算機技術(shù)的開發(fā)應用催生了CAD的研發(fā)與應用，其進入時代之后，BIM技術(shù)的應用又帶來了一次設(shè)計上的飛躍，這是一種新興的設(shè)計方法。與CAD相比，BIM在功能上更加強大，為使用者帶來了全新的體驗。BIM技術(shù)添加了時間的維度，并且將平面制圖轉(zhuǎn)化成了立體視圖，使建筑設(shè)計更加具體化，實現(xiàn)了對建筑管理的可視化。BIM依托計算機技術(shù)將建筑的設(shè)計、建造、管理融為一體，實現(xiàn)了三者的有機結(jié)合，為更加全面的管理建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法提供了新的平臺。

3? BIM技術(shù)的優(yōu)勢

3.1? 設(shè)計的立體式呈現(xiàn)

BIM技術(shù)的應用，使工程建造設(shè)計由平面化轉(zhuǎn)為了立體化，工作人員在進行建造的過程中能夠更加直觀地觀察工程的設(shè)計效果、建造中的施工效果。在BIM技術(shù)使用之前，工程的設(shè)計都是平面式的展示，設(shè)計師修改、工人施工都是在平面圖的基礎(chǔ)上進行實景想象，在腦海中構(gòu)建立體圖景，這樣給工人增加了難度，也使修改變得困難。運用BIM技術(shù)后，設(shè)計師直接可以進行立體式設(shè)計，整個設(shè)計完成之后呈現(xiàn)出一個建筑的立體效果。由于現(xiàn)代建筑內(nèi)部構(gòu)造逐漸復雜，而BIM可視化技術(shù)能夠?qū)?nèi)部進行完整展現(xiàn)，這樣更易于優(yōu)化設(shè)計和施工建設(shè)。

3.2? 提高各部門之間的協(xié)調(diào)性

現(xiàn)代建筑工程是一項綜合性工程，里面包含多個部門的施工內(nèi)容，為了能夠保證施工的順利進行，需要個部門之間密切配合。但是在實際工程建設(shè)過程中，因為各部門工作特點不同，并且與設(shè)計者之間溝通不暢，很容易出現(xiàn)部門之間的碰撞，導致工程施工受阻。BIM技術(shù)的應用，將工程立體的進行展現(xiàn)，并增加了時間維度，使得建筑工程進度隨著時間變化可以一一進行顯示。通過這種展示，工程內(nèi)部的各部門可更明確自己的施工效果，以及在何時進入場地進行配合施工，對其中存在的問題可以及時提出，并進行討論解決，將問題消滅在理論階段。

4? 導致工程進度管理效果不理想的原因

4.1? 施工過程中限制因素多

建筑結(jié)構(gòu)是一項作業(yè)周期長、工作量巨大的項目，其涉及范圍頗廣，包含水電、道路、橋梁、給水排水系統(tǒng)等多種因素。不同的施工項目，有不同的標準與要求，需要不同的技術(shù)施工人員，致使施工的難易程度也不同，在一定程度上，給相應的管理人員施加了難度。建筑結(jié)構(gòu)要嚴格篩選施工人員，對其技術(shù)和操作方法要有硬性的判定標準，這與項目工程的施工進度有著密切的聯(lián)系。在項目工程施工的過程中，由于施工單位沒有全面的掌握具體的施工細節(jié)，現(xiàn)場會出現(xiàn)一些沒有預料到的突發(fā)問題，還有受天氣的影響，也會阻礙施工地順利進行。

4.2? 施工進度控制失調(diào)

在項目工程施工的過程中，相應的建設(shè)單位的管理人員缺乏溝通，不能充分地協(xié)調(diào)各單位的分工，沒有準確地判斷施工現(xiàn)場的實際問題，從而打亂了施工計劃，并拖延了工期。相關(guān)的項目管理人員對自身的職責不能清晰地界定，對于項目的整體工程把握不明確，管理得不到位，導致組織混亂，從而影響了施工進度，所以要嚴格把控施工進度的系統(tǒng)性和可靠性。

5? BIM技術(shù)在設(shè)計中的應用進而強化進度管理

5.1? 基于BIM技術(shù)設(shè)計建筑方案

建筑方案設(shè)計的優(yōu)良決定了建筑工程的運行程度，并且涉及到建筑的質(zhì)量。為了能夠更好的控制建筑的進度，需要從設(shè)計上就開始進行控制，以便為施工中的進度控制打下良好的基礎(chǔ)。建筑方案的設(shè)計規(guī)范化能夠促進建筑行業(yè)的發(fā)展，因此在運用BIM技術(shù)進行建筑方案設(shè)計時，側(cè)重點在于方案的規(guī)范化設(shè)計。在進行方案設(shè)計的過程中，要抓住建筑主體與建筑環(huán)境作為重點進行。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員要加強與結(jié)構(gòu)工程人員的聯(lián)系，及時就其中存在的問題進行討論，對其中的不足之處進行改進，從而優(yōu)化對建筑主體的設(shè)計。

5.2? 運用BIM技術(shù)完成最初階段的設(shè)計

建筑項目的最初階段設(shè)計，在整個設(shè)計中有著重要作用，需要對各子項目進行設(shè)計并最終進行綜合性考量，從而得出最后的建筑設(shè)計方案。在此階段運用BIM技術(shù)的建筑模型系統(tǒng)建立工程建筑模型，并將電力系統(tǒng)、水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)以及天然氣系統(tǒng)進行綜合進行展示，發(fā)現(xiàn)其中的沖突并對其進行優(yōu)化處理。當各方要求得到滿足之后，再進一步進行完善爾后建立專業(yè)的建筑模型。另外，還要綜合考慮建筑的工期、成本和構(gòu)件、設(shè)備的布置安排，綜合工程中各個工種間的技術(shù)水平，進而獲得最初階段的設(shè)計。主要包含以下三方面。

首先，加載建筑模型。在建筑設(shè)計上，建筑模型的構(gòu)建是工程設(shè)計的主體，并且要兼顧建筑的藝術(shù)性和使用功能。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計上的應用，特別是建筑模型上的構(gòu)建實現(xiàn)了有傳統(tǒng)的平面性向三維立體化的可視性轉(zhuǎn)變。第二，受力構(gòu)件的布局。在BIM模型中構(gòu)件是以立體狀呈現(xiàn)的，與實際情況相差無幾，但是其布置情況是在圖紙上以平面形式呈現(xiàn)的，然而二者之間是相關(guān)聯(lián)的。在運用BIM技術(shù)進行設(shè)計時，以使可以進行多個窗口的打開，進而可以時時觀察設(shè)計是否有沖突發(fā)生，二是模型設(shè)計結(jié)束后，交由碰撞檢驗軟件進行檢查。第三，添加分析軟件。在模型建立結(jié)束之后，還要運用分析軟件對其進行分析研究。通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化能夠降低建模重復率，提高分析效率，并能夠?qū)υ寄Ｐ瓦M行優(yōu)化。

5.3? 應用BIM技術(shù)設(shè)計施工圖

施工圖紙是建筑工程的重要組成，能夠為工程的建設(shè)開展進行指導，此階段的最終目的是將BIM設(shè)計好的各專業(yè)模型轉(zhuǎn)化為平面圖紙并形成整套的圖紙。在施工圖紙的指導下，工程的各項工作可以有序開展。為了能夠使設(shè)計得到更進一步的優(yōu)化，設(shè)計者在此之前要對結(jié)構(gòu)、水電各方面進行綜合考慮，充分滿足各方需求。依據(jù)施工圖紙，能夠?qū)こ踢M度進行有效的控制。

6? 結(jié)束語

科學技術(shù)的發(fā)展為建筑工程的進度管理提供了方便，保障了項目的質(zhì)量。依托計算機網(wǎng)絡(luò)的BIM技術(shù)，可以通過立體化模型的建立實現(xiàn)工程施工的可視化模擬，實現(xiàn)了精準化的進度控制，有效提升了工程進度管理的效益。

參考文獻：

[1] 李雁忠，劉昌平，蘭云睆.基于BIM信息共享技術(shù)的施工進度計劃管理及方法研究[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2019（10）：74～75.