基于BIM的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法分析

黃沁

摘 要 與傳統(tǒng)模式不同，BIM（建筑信息模型）所具備的優(yōu)勢更為明顯，這源自于建筑模型在建筑信息模型中的信息是通過多數(shù)字技術(shù)為依托而存在的，施工單位以此作為基礎(chǔ)進(jìn)行施工建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而提高整體設(shè)計水平、降低了工程預(yù)期投資，并加強整個工程成果質(zhì)量。因此，本文通過對BIM的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法及應(yīng)用加以分析，并總結(jié)出此過程需要注意的問題。

關(guān)鍵詞 BIM;建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計應(yīng)用

前言

在當(dāng)今我國建筑領(lǐng)域中，BIM技術(shù)所起到的作用是十分重要的。在沒有掌握BIM技術(shù)之前我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計普遍由建筑工程師通過手繪在紙張上進(jìn)行，因此會使建筑結(jié)構(gòu)施工的過程中出現(xiàn)不同程度的施工問題，其原因就是建筑工程師沒辦法通過手繪對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的了解與分析。不過隨著BIM技術(shù)的出現(xiàn)，通過立體的建模能將所要進(jìn)行設(shè)計的建筑全方位地呈現(xiàn)在工程師的面前，從而提高整個建筑建設(shè)的施工質(zhì)量。

1BIM技術(shù)概述

BIM（建筑信息模型）是以建筑工程施工中所涉及的各種建筑信息作為信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從而進(jìn)行建筑模型的建設(shè)的過程。在建筑施工中，BIM能將建筑信息以各種數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，以此為中心向外擴散進(jìn)行各項工作。由于建筑施工本身周期過長，而BIM的存在能夠幫助施工單位進(jìn)行集成化管理并模擬實際的建筑施工運行。除此之外，BIM還能夠根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料將數(shù)據(jù)實體化呈現(xiàn)在人們面前，并且在建筑模型中還包含著建筑工程施工中實時的真實數(shù)據(jù)變動情況，具有可視化、優(yōu)化性可出圖性等八大特點[1]。

2基于BIM的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 三維設(shè)計中BIM模型的碰撞檢測

在三維設(shè)計中利用BIM技術(shù)對BIM模型進(jìn)行碰撞檢測能夠極大程度上降低建筑施工時因碰撞所造成的損失[2]。發(fā)生施工碰撞的原因是由于施工單位在進(jìn)行建筑施工前所采用的手繪圖紙沒有辦法體現(xiàn)出建筑施工中個體單位和整體施工系統(tǒng)之間的碰撞情況，進(jìn)而導(dǎo)致施工人員對于碰撞情況的認(rèn)識程度不足，施工單位無法做出對應(yīng)的預(yù)防措施以及處理辦法。同時，建筑施工的工作周期相對較長，因而在施工的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)相應(yīng)的準(zhǔn)備工作不足從而使整體施工協(xié)調(diào)不盡人意的情況發(fā)生。因此，通過BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的設(shè)計加以改善，進(jìn)而降低建筑施工受到周期過長、碰撞情況發(fā)生的負(fù)面影響。在進(jìn)行相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時施工人員可以通過BIM技術(shù)對施工時發(fā)生的碰撞情況進(jìn)行檢測，從而及時做好預(yù)防措施，以此來確保施工能夠正常進(jìn)行。

2.2 在鋼結(jié)構(gòu)工程建模的應(yīng)用

目前，鋼作為大跨度建筑的主要結(jié)構(gòu)材料，是工程建筑的施工中必不可缺少的建筑元素。但是，應(yīng)用在工程建筑施工中的鋼結(jié)構(gòu)依舊還存在諸多隱患，問題主要發(fā)生在結(jié)構(gòu)之間的連接方式以及對于件裝置的加強程度等方面。設(shè)計人員在對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，需要對于架梁與支柱、架梁與架梁之間的連接方式加以考慮，并且還要根據(jù)所得數(shù)據(jù)通過架梁自身的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)化計算，這一過程需要大量的計算以及統(tǒng)一調(diào)控更改，難度極高。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以對鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行建模，通過對于實時參數(shù)化的計算以及數(shù)據(jù)共享等功能使施工人員能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)的連接過程進(jìn)行嚴(yán)格把控，并且隨時都可以對鋼結(jié)構(gòu)工程建模進(jìn)行改動完善，使架梁與支柱之間的連接方式更加精準(zhǔn)高效。同時，BIM技術(shù)還會減少施工人員的工作量，在進(jìn)行設(shè)計時，施工人員只需要劃出一定范圍，而后通過對于不同位置的參考數(shù)值進(jìn)行相關(guān)設(shè)計，以此來提高鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量，并且提升整個建筑工程施工的工作效率。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)的可視化應(yīng)用

可視化應(yīng)用在建筑行業(yè)中所起到的作用是十分重要的，面對傳統(tǒng)的施工圖紙施工人員無法根據(jù)其上所勾勒出的線條對建筑整體有更深的了解，而建筑物的實際構(gòu)造形式就只能由施工人員去獨自想象了，2D設(shè)計圖所帶來的建筑物數(shù)據(jù)十分匱乏。相較于2D設(shè)計圖的數(shù)據(jù)不足，BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的線條以一種立體的圖像呈現(xiàn)在施工人員面前，使其對于建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行更深層次的了解[3]。由于傳統(tǒng)的建筑效果圖中所包含的相關(guān)數(shù)據(jù)較少，并非使通過施工所得的建筑信息自動構(gòu)成的，因而使建筑施工中缺少了的反饋性能，但是，通過BIM技術(shù)對于建筑結(jié)構(gòu)的可視化應(yīng)用就能夠增加建筑施工中的反饋性。在BIM模型中，所有過程都是完完全全呈現(xiàn)在施工人員的面前，不僅如此，還可以將可視化所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，從而促進(jìn)整個施工過程能夠順利進(jìn)行。

3基于BIM的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法需注意的問題

不可否認(rèn)的是，隨著BIM技術(shù)的出現(xiàn)，對于我國建筑領(lǐng)域的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用，可以說BIM技術(shù)是我國建筑行業(yè)飛速發(fā)展的一大助力。不過，盡管BIM技術(shù)為我國經(jīng)濟建設(shè)添磚加瓦，在贊美該技術(shù)的同時也不要忽略了BIM技術(shù)的應(yīng)用下建筑施工過程所要面臨的問題：①BIM技術(shù)所要使用的軟件工具還不夠完善，繪畫工具沒辦法與當(dāng)?shù)貙嶋H情況進(jìn)行融合，再加上軟件版本更新頻率過于頻繁，價格較高，使得相關(guān)設(shè)計人員沒辦法及時跟進(jìn)所要使用的軟件工具。②由于BIM所要使用的軟件價格過高，對于相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)成本也令人望而卻步，新技術(shù)還不夠成熟等原因，相關(guān)建筑企業(yè)在進(jìn)行轉(zhuǎn)變發(fā)展的過程中需要承擔(dān)高成本的風(fēng)險。③建筑行業(yè)不能過分依賴于BIM技術(shù)，要明確BIM只是為建筑結(jié)構(gòu)提供數(shù)據(jù)支持的軟件技術(shù)，不能于建筑所要使用的設(shè)計方式相混淆。④市場對于BIM技術(shù)的需求并不明確，相關(guān)建筑行業(yè)對其還抱有觀望態(tài)度，BIM技術(shù)所使用的工具轉(zhuǎn)變的動力和壓力還不夠。

4結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)應(yīng)用對于我國建筑領(lǐng)域起到了至關(guān)重要的作用，不僅能避免施工過程對于資源的過度消耗還會提高建筑工程施工的工作效率以及最終的成果質(zhì)量，但同時還會為此出現(xiàn)一系列的問題，這就需要我國加強對BIM技術(shù)的研發(fā)與管控，通過制定相應(yīng)的政策來促進(jìn)建設(shè)行業(yè)能夠健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 安康.基于BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的推展應(yīng)用分析[J].包裝世界，2018，（7）：150.

[2] 寧燦煒.基于BIM技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)建筑施工與管理探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2019，（15）：119-120.

[3] 李和易.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用實踐分析與研究[J].城市建筑，2019，（11）：145-146.