結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的優(yōu)勢應(yīng)用研究

田紅霞

摘 要： BIM技術(shù)是一項(xiàng)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，具有三維可視化、數(shù)據(jù)化、參數(shù)化、可模擬化的特征，應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可創(chuàng)建三維可視化建筑模型，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的統(tǒng)一化，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量。在設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)用BIM技術(shù)，首先會加載BIM建筑模型，布置受力構(gòu)件，再檢查模型，并在后續(xù)工作中完善信息參數(shù)，提升設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);BIM技術(shù);優(yōu)勢;應(yīng)用

【中圖分類號】TU74 ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）13-0089-01

近些年，建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，2019年建筑業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告顯示，2019年全國建筑業(yè)企業(yè)完成建筑業(yè)總產(chǎn)值24.84萬億元，完成竣工產(chǎn)值12.38萬億元，完成房屋施工面積144.16億平方米，完成房屋竣工面積40.24億平方米，行業(yè)整體需求持續(xù)旺盛，建筑工程設(shè)計(jì)、施工、管理理念不斷更新[1]。BIM作為一項(xiàng)融合應(yīng)用了計(jì)算技術(shù)、信息化技術(shù)的現(xiàn)代科技，應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能夠?qū)崿F(xiàn)三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將建筑結(jié)構(gòu)、給排水系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)等整合在一起，確保各個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，同時(shí)，構(gòu)建建筑信息模型后，有利于實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目投資、設(shè)計(jì)、施工、竣工等全過程的動態(tài)管理，強(qiáng)化對于工程質(zhì)量、進(jìn)度、造價(jià)等模塊的管控力度，切實(shí)優(yōu)化工程建設(shè)效益。

1 BIM技術(shù)的優(yōu)勢分析

BIM（Building Information Modeling）是一項(xiàng)以數(shù)字技術(shù)為核心，根據(jù)工程設(shè)計(jì)參數(shù)及圖文信息建立仿真模擬工程，再以此為基礎(chǔ)展開工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營管理的技術(shù)[2]。BIM中融合應(yīng)用了可視化、虛擬仿真、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換、三維建模等信息技術(shù)，是一項(xiàng)集合了三維可視化、數(shù)據(jù)化、參數(shù)化、可模擬化特征的信息集成與管理技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于建筑全生命周期管理中。此外，在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，BIM的應(yīng)有優(yōu)勢有以下幾點(diǎn)：

（1）創(chuàng)建三維可視化建筑模型。應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠構(gòu)建出工程結(jié)構(gòu)的立體三維模型，并動態(tài)跟蹤觀察建筑內(nèi)部的燃?xì)夤艿?、給排水管道、暖通系統(tǒng)等具體模型單元的設(shè)計(jì)，采取科學(xué)方式展開分析，確保各個系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性，最大限度消除安全隱患和質(zhì)量缺陷。

（2）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一化。建筑信息模型中集成了多類建筑信息，除了建筑結(jié)構(gòu)外，還能夠?qū)崟r(shí)查閱到各結(jié)構(gòu)模型單元的外貌、光源及材料特性，讓建筑功能參建人員直觀了解建筑工程信息，讓設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位能夠基于信息模型交流協(xié)作，讓業(yè)主、承包單位、設(shè)計(jì)單位、材料供應(yīng)單位基于建筑信息模型展開相關(guān)工作，提升各單位對于項(xiàng)目施工的掌控度，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的統(tǒng)一化。

（3）提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量?；谕粋€BIM三維建筑模型，不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可展開協(xié)同設(shè)計(jì)，遇到相關(guān)聯(lián)的問題線上探討，促進(jìn)信息交流，提升設(shè)計(jì)效率，而且，直接在技術(shù)軟件中，構(gòu)建起三維可視化建筑模型，錄入相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，應(yīng)用力學(xué)分析模塊，能夠直接測試建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)穩(wěn)定性，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量[2]。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用分析

2.1 基于BIM 技術(shù)展開設(shè)計(jì)工作

在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的流程為：

（1）加載BIM建筑模型。初步設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)基于建筑工程基礎(chǔ)構(gòu)件、施工工藝、施工設(shè)備等方面的要求，遵循建筑功能及藝術(shù)要求，構(gòu)建主體結(jié)構(gòu)模型，借助于 Revit 軟件的可視化功能，在結(jié)構(gòu)樣板中到日計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)文件，構(gòu)建三維立體可視化建筑模型，以相似模型為參考，不斷改進(jìn)。

（2）布置受力構(gòu)件。在加載好的BIM 建筑模型上，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件、水平構(gòu)件和豎直構(gòu)件的碰撞檢查，在這項(xiàng)工作中，設(shè)計(jì)師可以應(yīng)用專業(yè)平臺的多窗口，顯示出各個基礎(chǔ)件的布置結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合三維可視化建筑模型，調(diào)整不同建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的沖突，也可以應(yīng)用碰撞檢查軟件，比如 Revit 軟件、 Navisworks 軟件，展開建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件、工藝、設(shè)備間的碰撞檢查，先創(chuàng)建項(xiàng)目樣板，構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行模型整合分析，再展開碰撞分析。定位不同構(gòu)件間的沖突位置，加以調(diào)整優(yōu)化，改進(jìn)梁、板、柱出圖，形成最終施工圖，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性。

（3）檢查模型。優(yōu)化調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件后，借助于BIM 技術(shù)的信息共享優(yōu)勢，應(yīng)用有限元分析軟件，對建筑信息模型的構(gòu)件尺寸、荷載工況、邊界約束條件等進(jìn)行綜合分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整結(jié)構(gòu)模型，最后再導(dǎo)入 BIM 建模軟件中，確定最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型[3]。

2.2 優(yōu)化施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，完善信息參數(shù)

在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，除了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作外，還應(yīng)該以設(shè)計(jì)圖為基礎(chǔ)，完成原材料采購、施工設(shè)備調(diào)配、施工人員配置、非標(biāo)準(zhǔn)性設(shè)備制作等工作，任務(wù)繁重。為了高效完成任務(wù)，可以充分利用RevitAr-chitecture、RevitStructure 這兩個軟件，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)平面視圖到施工圖的轉(zhuǎn)換，借助于Revit 平臺，清晰完整地展現(xiàn)施工圖信息。在工作過程中，如若發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)施工圖存在問題，應(yīng)及時(shí)修改，期間可應(yīng)用視圖的關(guān)聯(lián)功能，提升結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)效率[4]。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，我國建筑行業(yè)投資總額持續(xù)增長，建筑工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，建筑行業(yè)利潤可觀，業(yè)務(wù)多，建筑企業(yè)如雨后春筍般冒出，市場競爭日益激烈。要想提升核心競爭力，建筑企業(yè)必須與時(shí)俱進(jìn)，從各方面進(jìn)行創(chuàng)新提升，引進(jìn)新理念和新技術(shù)。在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，BIM有著顯著的技術(shù)優(yōu)勢，值得在工程設(shè)計(jì)中推廣及應(yīng)用，讓其成為工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高效化、一體化發(fā)展中的助力劑。當(dāng)前，我國現(xiàn)代建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)的應(yīng)用已取得一定成效，但仍需不懈努力，與時(shí)俱進(jìn)，基于建筑行業(yè)發(fā)展情況創(chuàng)新BIM技術(shù)應(yīng)用模式，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)提升BIM技術(shù)的應(yīng)用水平。

參考文獻(xiàn)

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