淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展

齊瓊

（山西應(yīng)用科技學(xué)院，山西 太原 030062）

信息技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)重要的位置，尤其是當(dāng)前人們生活物質(zhì)水平的進(jìn)步對(duì)現(xiàn)代建筑的要求也越來(lái)越高，利用信息技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠極大地滿足業(yè)主的要求，方便業(yè)主進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的調(diào)整等。通過本次研究不僅可以深入分析信息技術(shù)的應(yīng)用，還能夠?yàn)檎麄€(gè)行業(yè)的信息化建設(shè)起到一定的促進(jìn)作用。

1 信息技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

信息時(shí)代的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不斷深入貫徹信息化技術(shù)理念，其信息化進(jìn)程也逐漸步入正軌，其在設(shè)計(jì)工作中能夠靈活地運(yùn)用BIM技術(shù)等一些信息化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)、模式與方法，從而提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率。但是，部分建筑企業(yè)在實(shí)際工作中仍舊還是采取傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)圖紙繪制方式與技術(shù)，還有部分企業(yè)沒有結(jié)合實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求來(lái)選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)軟件或系統(tǒng)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)過程不科學(xué)，影響設(shè)計(jì)方案的落實(shí)?；诖?，有必要推進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的信息化建設(shè)進(jìn)程，重視對(duì)自動(dòng)化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件或者建筑結(jié)構(gòu)材料等造價(jià)軟件的應(yīng)用，以便可以給出一個(gè)質(zhì)量過硬的合格建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

2 BIM信息技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)即建筑信息管理，其在使用中可以通過現(xiàn)代化科學(xué)信息技術(shù)建立相應(yīng)的可視模型，通過給予模型對(duì)應(yīng)幾何參數(shù)的方式將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具體化，方便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)與調(diào)整，從而減輕設(shè)計(jì)人員的壓力，并降低設(shè)計(jì)成本。

2.1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

（1）可視化設(shè)計(jì)。可視化設(shè)計(jì)指BIM技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的整個(gè)過程都是三維可視化的，在三維立體模型的視角下，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以將設(shè)計(jì)方案與施工環(huán)節(jié)相聯(lián)系，在結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況以及業(yè)主需要的基礎(chǔ)上進(jìn)行可續(xù)的設(shè)計(jì)工作。除此以外，BIM技術(shù)還能夠?qū)⒔ㄖ耐庑巍?nèi)部空間結(jié)構(gòu)、載荷特性等一一展示出來(lái)，各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息也一目了然，對(duì)施工過程也能夠進(jìn)行模擬，從而保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)、合理。

（2）整合各個(gè)專業(yè)。BIM技術(shù)的應(yīng)用主要就是借助BIM平臺(tái)，設(shè)計(jì)方案以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)都會(huì)保存在BIM平臺(tái)，這就方便了設(shè)計(jì)單位、施工單位以及業(yè)主等等各方與建筑項(xiàng)目相關(guān)的單位登錄上BIM平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息的共享，從而方便整合各個(gè)專業(yè)，實(shí)現(xiàn)有效的協(xié)商與溝通，從而減少因信息溝通不暢導(dǎo)致的設(shè)計(jì)質(zhì)量問題。

（3）實(shí)現(xiàn)施工過程的仿真模擬。仿真模擬除了對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬展示外，還可以進(jìn)行施工模擬，方便施工單對(duì)位施工設(shè)備、材料和施工進(jìn)度等重要項(xiàng)目管理內(nèi)容進(jìn)行預(yù)估和測(cè)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過程的精細(xì)化管理，并控制工程造價(jià)。

2.2 BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）建筑結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員需要綜合考慮各方面的因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如，建筑用的材料和部件等，這些因素也會(huì)影響設(shè)計(jì)質(zhì)量，因此需要進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)分析，這時(shí)候就可以借助BIM技術(shù)清晰地了解建筑在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)用材料和部分的優(yōu)勢(shì)與不足，嚴(yán)格把握建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)部分，并將其落實(shí)到設(shè)計(jì)方案中，不僅可以保障設(shè)計(jì)方案的合理性，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程造價(jià)的控制。而且通過結(jié)構(gòu)分析工作的開展，設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)壓力也會(huì)減輕。

（2）建筑空間設(shè)計(jì)應(yīng)用。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是平面且立體的，但是，一些傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)并不能在三維層面上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)空間設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的分析，這就需要借助BIM技術(shù)建構(gòu)起設(shè)計(jì)方案的虛擬模型，在建筑模型上也可以將具體的建筑數(shù)據(jù)和整體布局展示出來(lái)，方便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行落實(shí)，同時(shí)，還能夠與實(shí)體建筑聯(lián)系起來(lái)，從而將設(shè)計(jì)與施工聯(lián)系起來(lái)，避免建筑周圍空間距離、形狀參數(shù)、高度寬度等數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異，提高設(shè)計(jì)方案的可行性，保證后續(xù)施工的順利。

（3）建筑質(zhì)量管理應(yīng)用。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，除了設(shè)計(jì)方案外，還需要設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑材料進(jìn)行確定，而建筑材料是建筑施工的基礎(chǔ)，保證施工材料的質(zhì)量至關(guān)重要，同時(shí)如何選擇符合施工要求的施工材料也是設(shè)計(jì)人員重點(diǎn)考慮的問題。借助BIM技術(shù)可以對(duì)建筑材料進(jìn)行分析選擇，結(jié)合施工項(xiàng)目的實(shí)際情況、各個(gè)環(huán)節(jié)的施工需要以及設(shè)計(jì)的要求選擇最合適的建筑材料，從而提高建筑項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。

3 信息技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用展望

3.1 信息技術(shù)帶給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改變

信息技術(shù)的發(fā)展使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作在思維模式、知識(shí)體系、技術(shù)體系上都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。比如，在建筑設(shè)計(jì)思維模式上，其受到信息觀念、人本觀念、綠色觀念以及可持續(xù)觀念的影響，在設(shè)計(jì)內(nèi)容上更加關(guān)注場(chǎng)所空間、環(huán)境的“柔性設(shè)計(jì)”，其中加入了更多的生態(tài)因素，強(qiáng)調(diào)了資源的有效配置；在建筑創(chuàng)作的知識(shí)體現(xiàn)上，則是通過信息技術(shù)重新定位建筑設(shè)計(jì)和建筑建造的時(shí)間維度以及空間維度，使建筑設(shè)計(jì)與實(shí)體有了更緊密的聯(lián)系，提高了設(shè)計(jì)的可行性；在建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)體系上則是加強(qiáng)了對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用，幾乎摒棄了傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)模式，因此，技術(shù)水平更高。

3.2 展望

（1）加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)，促進(jìn)信息資源的整合。信息時(shí)代對(duì)數(shù)據(jù)信息的重視程度更高，同時(shí)，數(shù)字化的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)也已經(jīng)成為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分，因此，要盡快加強(qiáng)信息資源的整合。尤其是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，會(huì)涉及大量的信息數(shù)據(jù)，要通過數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與分析。

近年來(lái)，數(shù)據(jù)中心在大數(shù)據(jù)的支持下，不斷進(jìn)行完善，但是，海量的信息數(shù)據(jù)也會(huì)數(shù)據(jù)中心的功能有了更好的要求，因此，企業(yè)方面可以針對(duì)不用類型、不同規(guī)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行針對(duì)性的數(shù)據(jù)中心建設(shè)，同時(shí)要建立巖土工程、區(qū)域水文地質(zhì)、地下工程將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)路，為建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)工作奠定完善的數(shù)據(jù)保障。

（2）加強(qiáng)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要從用戶的實(shí)際體驗(yàn)與應(yīng)用效果出發(fā)進(jìn)行空間思維的建構(gòu)，確保設(shè)計(jì)方案能夠切實(shí)投入設(shè)計(jì)工程中，但是，實(shí)際施工中會(huì)有很多不可預(yù)知的因素，雖然BIM技術(shù)可以通過三維立體模型的方式幫助設(shè)計(jì)人員改進(jìn)方案，但是，信息技術(shù)的發(fā)展讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)成為了坑，主要就是創(chuàng)建一個(gè)虛擬環(huán)境，讓設(shè)計(jì)人員或者業(yè)主進(jìn)入這個(gè)虛擬環(huán)境中體驗(yàn)建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布局以及外界環(huán)境方面的設(shè)計(jì)，這樣就可以從中獲得較為真實(shí)的體驗(yàn)感，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，保證設(shè)計(jì)方案的可行性。

（3）集成化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。集成化設(shè)計(jì)指的是將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為技術(shù)載體，BIM技術(shù)作為基礎(chǔ)，建筑項(xiàng)目信息的管理作為中心以實(shí)現(xiàn)工程管理與設(shè)計(jì)的集成化。在這個(gè)過程中，可以將所有的信息資料保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)庫(kù)中所有的信息資料或者文件的送審追蹤可以很輕易地實(shí)現(xiàn)，從而縮減由于各式各樣錯(cuò)誤導(dǎo)致工程投資出現(xiàn)浪費(fèi)的問題。在數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，信息的共享更加的快捷、簡(jiǎn)便，使得各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫連接。

（4）在市場(chǎng)機(jī)制下，完善工程設(shè)計(jì)信息化標(biāo)準(zhǔn)體系。工程設(shè)計(jì)信息化標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)完善有利于推進(jìn)信息技術(shù)的深入應(yīng)用，因此，需要政府方面能夠加強(qiáng)引導(dǎo)，根據(jù)建筑勘查設(shè)計(jì)企業(yè)的實(shí)際情況建立設(shè)計(jì)信息化標(biāo)準(zhǔn)題詞，包括設(shè)計(jì)信息分類編碼標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目資源的信息標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)資源的信息標(biāo)準(zhǔn)、工作流程的信息標(biāo)準(zhǔn)等各個(gè)方面，以此不斷優(yōu)化現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的信息化標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與落實(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，信息技術(shù)的應(yīng)用能夠豐富建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方式，創(chuàng)新設(shè)計(jì)形式，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，廣大設(shè)計(jì)人員要重視CAD、BIM等信息技術(shù)手段的使用，提高設(shè)計(jì)方案的可行性，為后續(xù)的施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如今信息技術(shù)的應(yīng)用在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越深入，相關(guān)研究人員還要加強(qiáng)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)等相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，從而不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，促進(jìn)現(xiàn)代建筑行業(yè)的健康、穩(wěn)定以及可持續(xù)發(fā)展。