建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用探討

高思絲

摘? ? 要：BIM技術(shù)有著一定的優(yōu)勢和特點，可以顯著提升當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率、安全性，對于當(dāng)前的建筑設(shè)計領(lǐng)域有著一定的影響。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的三維立體化，進而有效把握相關(guān)的設(shè)計參數(shù)和思路。本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)的方法進行研究。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;BIM技術(shù);應(yīng)用

1? 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，BIM技術(shù)在我國得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在建筑領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠在建筑工程各參建部門之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并進行可視化的模型構(gòu)建，便于各部門發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不足，進行及時的修改，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的提升具有非常重要的意義，因此，有必要針對BIM技術(shù)的具體應(yīng)用進行深入的研究。

2? BIM技術(shù)的特點分析

我國近些年開始廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)，有利于提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。利用BIM技術(shù)，可以建設(shè)工程信息庫，其中包含關(guān)于工程的各方面數(shù)據(jù)內(nèi)容。BIM參數(shù)模型中的參數(shù)信息，可以在建筑工程的全生命周期中進行應(yīng)用，通過有效傳遞和共享，能夠在不同的設(shè)計階段，方便設(shè)計人員進行修改、更新、提取，促進協(xié)同作業(yè)和優(yōu)化設(shè)計效果提升。BIM技術(shù)主要包括兩個方面的特點，協(xié)同設(shè)計和信息集成。這種技術(shù)能夠提升建模的便捷性，整合關(guān)于工程的具體信息，進行統(tǒng)一應(yīng)用和分析。設(shè)計流程中，設(shè)計人員借助于統(tǒng)一平臺進行設(shè)計，可以保障設(shè)計方式和流程的統(tǒng)一性。在協(xié)同設(shè)計中，設(shè)計人員能夠積極相互交流，信息傳遞的效率更高。同時，可以結(jié)合不同的專業(yè)原則進行檢測，了解建筑構(gòu)件設(shè)計的可行性，在減少設(shè)計時間的同時，能夠保障設(shè)計的整體質(zhì)量。

2.1? BIM技術(shù)的相關(guān)概念

所謂的BIM技術(shù)，其實就是通過提煉相關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行可視化模型構(gòu)建，實現(xiàn)建筑物實時設(shè)計的一種現(xiàn)代技術(shù)。應(yīng)用該項技術(shù)，能夠幫助項目部更好地進行工程施工建設(shè)和運營管理。并且在該項技術(shù)可視化特征的支持下，不僅能夠幫助建筑企業(yè)提升設(shè)計水平，還能推動其成本控制目標(biāo)的實現(xiàn)，使其獲得更多的經(jīng)濟效益，對于建筑行業(yè)的發(fā)展而言具有至關(guān)重要的作用。

2.2? BIM技術(shù)的主要功能

BIM技術(shù)本身具有功能強大的特點，其中最為典型的功能就是讓圖紙的設(shè)計和修改都能在可視化的情況下進行，通過BIM技術(shù)能夠?qū)Ａ吭O(shè)計數(shù)據(jù)進行收集，并通過加工形成建筑圖紙，其中包含的設(shè)計信息非常全面，只需要對相應(yīng)的條件進行修改，就能夠在圖紙上實現(xiàn)智能化修改。由BIM技術(shù)完成繪制的圖紙，通常是在建筑模型的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，因此，如果發(fā)現(xiàn)其中存在問題，只需要有針對性的進行修改，即可完成各項參數(shù)的調(diào)整和更正，這樣能夠避免參數(shù)不正確造成圖紙的反復(fù)修改，而在傳統(tǒng)形式的工程圖紙的設(shè)計和修改當(dāng)中，往往需要設(shè)計人員消耗大量的時間成本進行圖紙更正，但應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠有效減少設(shè)計人員在時間和精力方面的消耗，使其能夠有更多精力進行重點環(huán)節(jié)的設(shè)計，有效提升工程設(shè)計的質(zhì)量。

此外，BIM技術(shù)還具備信息化功能，因為以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要通過數(shù)據(jù)采集進行數(shù)字化模型的構(gòu)建，所以在這個模型當(dāng)中含有大量的信息?？梢詫⑵渥鳛樾畔?shù)據(jù)庫對相關(guān)建設(shè)及監(jiān)管信息進行儲存，并確保各項數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性。如果想要對建筑施工中的某一時間段或某個部位的相關(guān)信息加以了解，只需要對相關(guān)部位進行點擊，即可實現(xiàn)信息的有效獲取，避免了各單位之間缺乏溝通導(dǎo)致工程施工存在誤差的問題，使結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠具有更高的實用效果。

3? BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

3.1? 在分析建筑結(jié)構(gòu)性能中的應(yīng)用

在當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，難以有效整合各個部分構(gòu)件進行分析，需要利用專業(yè)方式才能有效整合相關(guān)的分析信息，進而保障建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計質(zhì)量，提升建筑結(jié)構(gòu)的牢固性能、安全性和穩(wěn)定性，確保參數(shù)符合要求。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)性能分析中，需要利用人力處理較多的數(shù)據(jù)，資金方面的花費比較多，而且得出的最終數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不足，不利于保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)確性。通過引入BIM技術(shù)，能夠完善建筑結(jié)構(gòu)性能分析流程，借助計算機的極強計算能力，能夠結(jié)合虛擬模型來統(tǒng)一相關(guān)的數(shù)據(jù)和參數(shù)，利用計算機來快速完成分析工作。設(shè)計人員可以獲得多方面的參數(shù)和計算結(jié)果，進而輔助建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，及時調(diào)整不合理的設(shè)計思路和方案，這樣能夠保護住整體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實效性。

3.2? 在鋼結(jié)構(gòu)模型中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，常常需要利用大跨度的鋼結(jié)構(gòu)，可以顯著提升建筑性能。因為各方面因素的干擾，應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)的過程中可能碰到加強布置和結(jié)構(gòu)連接方面的難題。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要考慮梁梁剛接、梁梁鉸接以及梁柱連接等連接模式，設(shè)計人員需要全面掌握這幾種連接方式的特點和設(shè)計思路，而后結(jié)合具體的建筑參數(shù)要求進行連接件專項設(shè)計，明確具體的設(shè)計參數(shù)。通過在鋼結(jié)構(gòu)建模中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠共享相關(guān)的參數(shù)，有效控制螺栓數(shù)量和構(gòu)件間距，能夠及時調(diào)整具體參數(shù)，進而獲得新的連接件。設(shè)計人員能夠快速繪制大樣，分析具體的位置，進而明確連接件位置和加強件的設(shè)置方法，這種方式能夠有效保障鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，有利于提升設(shè)計實效性。

3.3? 利用BIM技術(shù)進行協(xié)同設(shè)計

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，利用基于BIM技術(shù)協(xié)同設(shè)計方法，可能導(dǎo)致三維設(shè)計和二維設(shè)計的轉(zhuǎn)化中出現(xiàn)協(xié)同設(shè)計工作失誤，進而影響到工作流程安排的合理性。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要優(yōu)化協(xié)同設(shè)計模式，來保障設(shè)計流程的科學(xué)性?？梢岳脙煞N協(xié)同模式，包括基于工作集的協(xié)同設(shè)計方法和基于鏈接的協(xié)同設(shè)計模式。分析兩種協(xié)同設(shè)計的特點得知，針對結(jié)構(gòu)進行內(nèi)部協(xié)同設(shè)計過程中，因為設(shè)計是在一個部門內(nèi)開展的，協(xié)同設(shè)計的流程較為單一，所以容易創(chuàng)建相對統(tǒng)一的服務(wù)器。因此，在實際結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可以實施即時的、能夠同步更新的工作集方式，這樣能夠保障設(shè)計的效率。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計需要多個專業(yè)設(shè)計人員配合，因為各個專業(yè)使用的模版存在一定的差別，所以針對工作模式的更新采用單向更新的模式。多個專業(yè)數(shù)據(jù)匯集的模型比較大，可以采用鏈接模式的協(xié)同設(shè)計，這樣能夠保障設(shè)計效率。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要利用專業(yè)協(xié)同的方式來確定具體的操作流程。方案設(shè)計階段一般不需要出圖，需要進行輔助工作，比如確定柱網(wǎng)和剪力墻的確定。這個階段并不需要借助較為精準(zhǔn)的BIM技術(shù)模型。如果需要設(shè)計有著大跨度的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，更需要優(yōu)化具體的方案設(shè)計流程。針對初級設(shè)計階段，需要對比不同方案的結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計，關(guān)注結(jié)構(gòu)平面圖并且了解建筑截面。

3.4? 利用BIM技術(shù)提升設(shè)計效率

在當(dāng)前的結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中，因為BIM技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)有著一定的差別，可能導(dǎo)致在設(shè)計轉(zhuǎn)型過程中碰到一定的問題。同時，一些BIM設(shè)計平臺缺乏深化設(shè)置，所以產(chǎn)生了一定的表達問題和線形問題，這樣可能會提升結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作位。設(shè)計人員如果缺乏BIM設(shè)計能力，難以有效利用其中的三維模型功能，可能提升設(shè)計工作的錯誤率，不利于縮短設(shè)計周期。在提升設(shè)計效率方面，應(yīng)解決施工圖繪制問題、設(shè)計圖標(biāo)注問題和線形效果問題。在施工圖繪制方面，需要做好前期準(zhǔn)備工作，明確構(gòu)建的注釋和具體參數(shù)信息。同時，對于線形，不能隨意進行修改和刪減，這樣可以避免產(chǎn)生問題。在圖紙標(biāo)注注釋方面，可以提前構(gòu)建族和統(tǒng)一格式，有利于傳輸構(gòu)建設(shè)計信息。在線形效果方面，應(yīng)用BIM技術(shù)時，不能隨意刪除梁中線，甚至不能進行隱藏[1]。傳統(tǒng)的圖紙回執(zhí)中，不需要繪制樓板輪廓，所以并沒有梁中線，但是在三維建模中這種線形效果比較重要。

4? 結(jié)束語

利用BIM技術(shù)，能夠顯著提升當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效率，但是對于設(shè)計人員的專業(yè)能力有著一定的要求，他們可能難以在短時間能適應(yīng)新型設(shè)計方法。本文研究了應(yīng)用BIM技術(shù)進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法，希望為相關(guān)人員提供有效借鑒。

參考文獻：

[1] 向先林.民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點探究[J].綠色環(huán)保建材，2019（3）.

[2] 譚小蓉，徐靜偉，李萍.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].居舍，2019（9）.