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

汪紅舟

摘? ? 要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在建筑領(lǐng)域大量的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到建筑工程建筑方面。BIM技術(shù)作為一種創(chuàng)新性技術(shù)，為建筑行業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提供了嶄新的平臺(tái)。該項(xiàng)技術(shù)的使用和發(fā)展為建筑行業(yè)信息化建設(shè)提供了良好的動(dòng)力。將其應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，使得設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)合理，減少數(shù)據(jù)誤差，實(shí)現(xiàn)方案的可行性。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);必要性

1? 引言

伴隨建筑工程數(shù)量及規(guī)模的極大提升，社會(huì)民眾對(duì)建筑的品質(zhì)，尤其是建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)日漸有了更高的限定。對(duì)此，相應(yīng)設(shè)計(jì)師應(yīng)時(shí)刻更新自身的設(shè)計(jì)思維，并積極在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間有機(jī)運(yùn)用創(chuàng)新技術(shù)、嶄新方法等，從而更高效的提升建筑整體的綜合性能。由于BIM 技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)工程建筑具有非常顯著的價(jià)值效用，因此強(qiáng)化BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用尤其必要。

2? BIM 技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的功能

BIM 技術(shù)在當(dāng)前的建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有著諸多 實(shí)際的應(yīng)用功能，主要體現(xiàn)在以下方面：（1）BIM 技 術(shù)有著設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息化功能。BIM 技術(shù)的數(shù)據(jù)信息化功 能可以建立大規(guī)模的信息庫(kù)，將相關(guān)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的信息進(jìn)行梳理和歸納，這樣就可以在很大程度上提升 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率。（2）BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑工程的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)之中可以實(shí)現(xiàn)建筑工程設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)修改，修改后 的圖紙上也會(huì)保留修改的痕跡以及相關(guān)記錄，進(jìn)而給后 續(xù)的設(shè)計(jì)工作提供正確的方向，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加 科學(xué)合理。

3? BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用必要性

隨著當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，對(duì)于建 筑工程的設(shè)計(jì)、施工等都有了更高的要求。而建筑工程 的設(shè)計(jì)在很大程度上會(huì)影響后續(xù)建筑工程施工的建筑安 全與施工投入。為了能夠更好地對(duì)整體建筑工程進(jìn)行質(zhì) 量控制，就需要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)利用 BIM 技術(shù)的支持，建立 三維動(dòng)態(tài)的建筑施工模擬系統(tǒng)。將設(shè)計(jì)圖紙中與模擬數(shù) 據(jù)中的建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，并結(jié)合其誤差完成設(shè) 計(jì)合理性、可行性、科學(xué)性的判斷。

4? BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)

4.1? 參數(shù)的復(fù)雜性

將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要BIM系統(tǒng)的正常工作。利用數(shù)字信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息的集成和反饋，并根據(jù)用戶要求完成動(dòng)態(tài)施工圖和結(jié)構(gòu)模型。因此，在實(shí)際使用過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員首先要考慮 BIM 技術(shù)的安全性，其次是整體真實(shí)性，但由于參 數(shù)的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中缺乏全面的考慮，尤其 是建筑材料的荷載問(wèn)題，這也將對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大的影響。

4.2? 物理模式和分析模型缺乏關(guān)聯(lián)性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用 BIM 技術(shù)建立模型，基本上是物理模型和建筑結(jié)構(gòu)分析模型。因此，為了保證物理模型與分析模型之間的連接和無(wú)縫連接，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要采用完全柔性的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。但是，如果建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)模型沒(méi)有采用規(guī)范的施工方法，模型就不符合相關(guān)規(guī)范的要求。BIM系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)丟失大量數(shù)據(jù)，導(dǎo)致建筑模型不完整，無(wú)法應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析。

5? BIM 技術(shù)下的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程

結(jié)合當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目的施工現(xiàn)狀來(lái)看，建筑工程的施工設(shè)計(jì)是其中一個(gè)十分重要并且關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的建筑工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)往往是在圖紙上的二維模型展示以及CAD軟件上的較為簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)模型。但是，隨著 BIM技術(shù)的發(fā)展，其在建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有了更加突出的表現(xiàn)：（1）BIM 技術(shù)的實(shí)時(shí)共享的數(shù)據(jù)與信息，能夠在很大程度上促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目中各部門之間的信息交流，在進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初期，就 可以降低由于信息數(shù)據(jù)等問(wèn)題而產(chǎn)生的失誤。（2）運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作優(yōu)化，建筑工程結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)工作人員可以利用三維的數(shù)據(jù)模型來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)工作，將設(shè)計(jì)進(jìn)行一步步的優(yōu)化。（3）運(yùn)用 BIM 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升。通過(guò)在建筑的設(shè)計(jì)環(huán) 節(jié)中融入 BIM 技術(shù)的使用，可以幫助相應(yīng)的工作人員更 好的進(jìn)行工種交又、錯(cuò)漏項(xiàng)等問(wèn)題的解決，提升建筑工 程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

6? BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

6.1? BIM 技術(shù)在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)勘探環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在建筑工程項(xiàng)目中，建筑工程的前期準(zhǔn)備工作是十分必要的，尤其是在前期的勘探環(huán)節(jié)，對(duì)于后續(xù)建筑工程的設(shè)計(jì)有著十分重要的影響。在此環(huán)節(jié)之中，可以充分利用BIM技術(shù)中的可視化的功能，對(duì)于建筑施工現(xiàn)場(chǎng) 的地形與環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的勘探，掌握相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。 在此基礎(chǔ)之上，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員可以更好地掌握建筑施 工現(xiàn)場(chǎng)的情況，從而提升建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

6.2? BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)中，可以充分利用 BIM 技術(shù)中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)功能，將建筑工程結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，并且建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)共享的機(jī)制。通過(guò)信息共享，可以更好地優(yōu)化內(nèi)部的溝通，并且可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，最大程度上減少具體施工過(guò)程存在的各種隱患。

6.3? BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)主要是利用建筑本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理進(jìn)行建筑周邊自然資源的應(yīng)用。當(dāng)前的建筑節(jié)能設(shè) 計(jì)主要包括了室內(nèi)采光的設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容。利用BIM技術(shù)的信息數(shù)據(jù)庫(kù)以及可視化的動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)，可以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，就充分地將自然環(huán)境與房屋建筑進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。在室內(nèi)的通風(fēng)設(shè)計(jì)中，室內(nèi)通風(fēng)往往 受到建筑本身的結(jié)構(gòu)、朝向以及周圍的環(huán)境影響較大，通過(guò)BIM技術(shù)就可以對(duì)于建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的模擬，從而提升對(duì)于周圍環(huán)境的利用率。建筑的采光一直都是一個(gè)十分重要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在 BIM技術(shù)的支持下，設(shè)計(jì)人員可以在系統(tǒng)中輸入建筑周邊的環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐娜照涨闆r、氣候條件，完成件數(shù)參數(shù)值的設(shè)置，最終獲取最優(yōu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與比例，從而提升整體建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量與水平，有助于構(gòu)建人與自然的和諧社會(huì)。

7? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)建筑工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)模式，極大地提升了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率 與質(zhì)量，BIM技術(shù)的可視化功能以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的功能幫 助建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加地科學(xué)與合理。通過(guò)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)，對(duì)于建筑周邊的信息數(shù)據(jù) 掌握更加明確，有助于建筑工程項(xiàng)目的內(nèi)部溝通，從整體上提升了建筑工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)與施工水平。

參考文獻(xiàn)：

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