BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用研究

梅曉燕

摘要：近年來，BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。國內(nèi)的BIM軟件產(chǎn)品也不斷推陳出新，涵蓋建筑規(guī)劃、設(shè)計、招投標(biāo)、施工、運維管理等建筑全過程。BIM作為協(xié)同工作的軟件，可以幫助我們更加形象的觀看到建筑的效果。BIM技術(shù)的核心是信息共享，尤其是在專業(yè)協(xié)同時，他可以集合建筑工程項目的各種相關(guān)資料及設(shè)計施工操作信息，減少各種矛盾及碰撞，使工程項目更直觀高效的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;建造工程中的應(yīng)用

伴隨建筑工程數(shù)量、規(guī)模的極大提升及信息技術(shù)的日新月異的發(fā)展，人們對建筑工程的要求有了更高的限定。對此，相應(yīng)設(shè)計師應(yīng)時刻更新自身的設(shè)計思維，并積極在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計期間有機運用創(chuàng)新技術(shù)，從而更高效的提升建筑整體的綜合性能。由于BIM技術(shù)的運用，對工程建筑具有非常顯著的價值效用，因此強化BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用尤其必要。

1 BIM技術(shù)的特點

由于社會的不斷發(fā)展，建筑形式也不再單一，變得多樣化，結(jié)構(gòu)也更趨復(fù)雜，涉及的專業(yè)也更多，以往的2D平面施工圖紙已經(jīng)不能更直觀地滿足如今的施工要求，各專業(yè)之間信息溝通不暢，脫節(jié)，信息孤島的情況阻礙了工程的發(fā)展，經(jīng)常出現(xiàn)管道與建筑以及結(jié)構(gòu)之間發(fā)生沖突，甚至結(jié)構(gòu)之間也相互沖突，必須重新設(shè)計或者返工，這不但造成了浪費，同時很大程度上也影響了施工進(jìn)度。而BIM技術(shù)則可以有效解決這個問題，實現(xiàn)各方協(xié)同。

2 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計區(qū)別

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法是在盈建科、PKPM、ETABS等結(jié)構(gòu)分析軟件中單獨進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模，這樣的結(jié)構(gòu)模型是單一的，且不能與其它專業(yè)的設(shè)計進(jìn)行有效兼容。這樣其他專業(yè)的設(shè)計師如果需要調(diào)取它的結(jié)構(gòu)設(shè)計信息是比較困難的，而BIM技術(shù)基于Revit軟件能創(chuàng)建一個共享平臺，實現(xiàn)信息資源的共享。

基于BIM的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法有兩種：一：由結(jié)構(gòu)工程師使用結(jié)構(gòu)專業(yè)軟件的插件，將前期建筑專業(yè)在Revit里建好的完整模型轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)計算模型;二：結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)建筑軸網(wǎng)及平面立面布置，在結(jié)構(gòu)專業(yè)軟件中建模，將分析后的模型導(dǎo)回至Revit軟件中，再對其進(jìn)行修改。這樣，結(jié)構(gòu)信息便保存在了Revit模型中，各專業(yè)工程師可隨時查看相應(yīng)的結(jié)構(gòu)分析信息，實現(xiàn)各專業(yè)的協(xié)同設(shè)計。

3 建筑工程在BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 在場地分析中的應(yīng)用

將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中對加強場地分析工作具有十分重要的意義。場地分析工作是保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性以及科學(xué)性的重要基礎(chǔ)。只有從根本上確保建筑施工場地相關(guān)指標(biāo)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性以及可靠性，才能夠提高建筑結(jié)構(gòu)前期設(shè)計工作的效率。在傳統(tǒng)的場地分析工作中很容易出現(xiàn)一些漏洞和問題，再加上在分析過程中受分析人員主觀因素的影響比較大，會導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性受到一定影響。而利用BIM技術(shù)可以從根本上確保場地分析結(jié)果的精準(zhǔn)性，同時還能保證場地分析結(jié)果的完整性。將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計場地分析工作中，還可以與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，落實場地數(shù)據(jù)處理工作，同時可以創(chuàng)建相應(yīng)的技術(shù)模型。這樣能夠有效減少建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計所使用的時間，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性以及合理性。

3.2 可視化技術(shù)的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，對BIM技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用具有較強的應(yīng)用優(yōu)勢，因為BIM技術(shù)在應(yīng)用時主要依靠的是三維模型。利用三維模型可以對相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行完整展示。而在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要是利用CAD繪圖技術(shù)將其應(yīng)用在建筑圖紙繪制過程中，雖然CAD技術(shù)可以對相關(guān)的建筑構(gòu)建信息進(jìn)行良好顯示，并且可以創(chuàng)建相應(yīng)的三維模型，方便工作人員對建筑構(gòu)建性能以及布局情況進(jìn)行全面掌握。但是在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)工作設(shè)計工作中，三維模型創(chuàng)立難度比較大，尤其是對一些復(fù)雜建筑來說，三維模型的創(chuàng)建效率以及完善性都存在一定問題。而利用BIM技術(shù)可以對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行跟蹤觀察，隨時了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的進(jìn)度，同時能夠發(fā)現(xiàn)在設(shè)計過程中存在的不合理部分，并采取有效措施及時解決這些問題。尤其是在一些規(guī)模比較大的建筑工程設(shè)計過程中，利用BIM技術(shù)可視化特點，能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)化展示，從根本上對建筑為結(jié)構(gòu)的大小進(jìn)行了解和明確，有利于完善建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案。

3.3 在工程量計算中的應(yīng)用

首先在前期招標(biāo)過程中，BIM技術(shù)可以進(jìn)行工程量預(yù)算;工程進(jìn)行中，BIM技術(shù)可以對進(jìn)度款項進(jìn)行審核、分包工程量清單確認(rèn)、工程量實時跟蹤處理等。由于BIM技術(shù)為各個管理過程提供數(shù)據(jù)支持，進(jìn)行全過程的成本控制，所以可以提升預(yù)算的進(jìn)度，監(jiān)控全過程，以便對項目做出正確判斷。

3.4 在碰撞檢查及深化設(shè)計中的應(yīng)用

由于BIM技術(shù)可以進(jìn)行碰撞檢查，在工業(yè)項目中，不僅可以對建筑結(jié)構(gòu)的空間布置、平面布置以及各種節(jié)點的矛盾進(jìn)行檢查，還可以對工藝及公用專業(yè)的管道橋架等進(jìn)行碰撞檢查。及時發(fā)現(xiàn)矛盾，提前進(jìn)行協(xié)調(diào)修改，避免了在施工過程中，現(xiàn)場再發(fā)現(xiàn)問題，不僅需要增加處理矛盾的時間，還肯定會引起資源的浪費。在公建項目中，BIM技術(shù)在外立面的處理中效果更加突出，由于公建項目對立面的要求比較高，所以外立面可能存在兩三種甚至三四種建筑材料，各種建筑材料之間做法不同，分包不同，很容易引起施工過程中的矛盾，或者施工完成后，整體效果達(dá)不到預(yù)先的要求。有了BIM技術(shù)的碰撞檢查，外墻系統(tǒng)各工種之間以及外墻系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，都可以通過三維實體模型，把模型進(jìn)行組合，復(fù)核并檢查它們之間的矛盾。及時發(fā)現(xiàn)，及時解決。由于整合后的模型具有足夠精度，且三維實體模型還可以模擬施工流程及順序，發(fā)現(xiàn)并優(yōu)化施工過程中各施工工藝的操作，應(yīng)用到現(xiàn)場，可以避免現(xiàn)場的修改。

3.5 在安全管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)通過繪制成的平面及立體模型可以識別出大型設(shè)備之間的碰撞、監(jiān)控中的死角、防護通道、腳手架及防護網(wǎng)的位置，識別出各種危險源。采用三維模型及施工過程模擬形式可以對現(xiàn)場的安全作業(yè)進(jìn)行模擬，從而可以形象直觀的繪制現(xiàn)場的安全防護、大型設(shè)備、防護通道布置、腳手架及防護網(wǎng)、臨時用電以及消防布置等。通過繪制出的建筑模型，可以用來指導(dǎo)安全策劃，統(tǒng)計安全措施費用，并對安全防護費用進(jìn)行比較精準(zhǔn)的測算。

3.6 在工程檔案與信息集成中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在設(shè)計、施工及管理中都可以進(jìn)行設(shè)計、模擬及優(yōu)化。而且所有的信息可以形成工程檔案資料庫，這些可以在后期竣工交付，在使用過程以及在改造擴建提供精確的信息，便于后期工作的開展。

4 結(jié)語

總而言之，隨著建筑工程規(guī)模及數(shù)量的增長，要求的提高。特別是隨著建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，各種先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，對提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效率以及設(shè)計水平有重要意義。推動BIM技術(shù)在建筑工程中的充分應(yīng)用，能夠從根本上提高建筑工程效率。但是需要注意的是，在BIM技術(shù)實際應(yīng)用過程中，設(shè)計人員必須掌握BIM技術(shù)的應(yīng)用要點，確保BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中能夠合理應(yīng)用，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體水平，同時保障建筑的施工質(zhì)量。

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