基于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用探究

劉祎 嚴(yán)佳陽

【摘要】隨著科技水平的不斷提升，諸多的高科技在各行業(yè)中廣泛運(yùn)用，推動(dòng)了行業(yè)的快速發(fā)展，提升了行業(yè)的技術(shù)水平。在建筑業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)，對于提升建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，提升建筑的合理應(yīng)用水平起到重要作用。本文對BIM技術(shù)進(jìn)行研究，并就BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討，以供相關(guān)人員參考。

【關(guān)鍵詞】建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);BIM技術(shù);應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑領(lǐng)域，在建筑工程、設(shè)計(jì)施工等方面有效提升了設(shè)計(jì)水平，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用切實(shí)體現(xiàn)了科技興國的發(fā)展理念，對于促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。隨著社會(huì)發(fā)展步伐的不斷加快，建筑行業(yè)需要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展形勢，不斷提升科技化建設(shè)水平，深入研究BIM技術(shù)，提升建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)用性能以及安全性能。

1、關(guān)于BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是指建構(gòu)建筑信息模型的技術(shù)，是將信息技術(shù)與建筑技術(shù)深度融合后的創(chuàng)新技術(shù)。BIM技術(shù)作為信息化背景下的高科技建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)途徑，對于促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邁入三維立體的空間發(fā)展產(chǎn)生重要意義。建筑行業(yè)設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用BIM技術(shù)建構(gòu)工程相關(guān)的信息平臺，可以為日后的設(shè)計(jì)工作提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，并且能夠在BIM技術(shù)中對設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與保存，保證信息平臺中的數(shù)據(jù)庫中能夠擁有每個(gè)構(gòu)建的詳細(xì)數(shù)據(jù)。而BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有以下特點(diǎn)：

1.1集成信息數(shù)據(jù)

在建筑工程領(lǐng)域中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠有效集成建筑設(shè)計(jì)過程以及施工過程中的詳細(xì)信息，進(jìn)而構(gòu)建建筑信息模型，相關(guān)部門就可以根據(jù)信息模型對工程設(shè)計(jì)以及施工計(jì)劃進(jìn)行合理地評估，查缺補(bǔ)漏，及時(shí)完善設(shè)計(jì)以及施工計(jì)劃，對于提升建筑設(shè)計(jì)以及施工水平起到重要作用。

1.2聯(lián)合設(shè)計(jì)

在建筑工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)搭建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平臺，可以把業(yè)主、設(shè)計(jì)公司以及施工單位全部集合，在此平臺中共同研討工程建設(shè)方案，并且各方可以及時(shí)分析出設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，能夠做到精準(zhǔn)修改，對于降低后續(xù)的問題發(fā)生率非常重要[1]。

1.3數(shù)據(jù)貫通

BIM技術(shù)在應(yīng)用中起到貫通數(shù)據(jù)的作用，具體指在建筑工程建設(shè)過程中，BIM技術(shù)平臺可以有效關(guān)聯(lián)每個(gè)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)或施工人員可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)，便于設(shè)計(jì)或施工過程中能夠及時(shí)修改問題或計(jì)劃，并且可以利用各結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)精確分析實(shí)施計(jì)劃中出現(xiàn)的問題，便于及時(shí)調(diào)整。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用途徑

2.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工場地的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)具備各種特性，比如建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性，一旦建筑結(jié)構(gòu)中缺少了以上兩種特性，便會(huì)在施工后造成嚴(yán)重的安全問題。因此在建筑結(jié)構(gòu)中必須保證兩種特性的合理建構(gòu)，為了達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性，應(yīng)該對施工場地以及建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入地分析，并且合理按照建筑場地的真實(shí)情況修改建筑機(jī)構(gòu)，在應(yīng)用BIM技術(shù)后，可以就建筑場地進(jìn)行真實(shí)地模擬，并且運(yùn)用BIM技術(shù)建構(gòu)結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)建筑模型中各結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中存在的問題及時(shí)修改設(shè)計(jì)以及施工方案，最終制定出最佳的建筑施工方案。

2.2建筑結(jié)構(gòu)的性能

在建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員不但需要建構(gòu)整體框架，還要保證建筑物具備美觀、抗震的功能，保證建筑物能夠具備長久的穩(wěn)定性，有效保證建筑質(zhì)量。在以往的建筑經(jīng)驗(yàn)中進(jìn)行建筑物功能分析過程中，發(fā)現(xiàn)建筑施工方會(huì)耗費(fèi)巨大的人力、物力成本，增加了建筑施工周期后仍沒有達(dá)到較好的建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，究其原因是因?yàn)槭┕み^程中人力因素干擾，最終出現(xiàn)主觀錯(cuò)誤。在應(yīng)用BIM技術(shù)后，建筑結(jié)構(gòu)的功能可以為使用者完美呈現(xiàn)，并且BIM技術(shù)能夠精準(zhǔn)分析建筑結(jié)構(gòu)中的細(xì)小問題，并能夠提供數(shù)據(jù)支持便于設(shè)計(jì)者及時(shí)修改，使最終的建筑結(jié)構(gòu)具備最佳性能[2]。

2.3建筑結(jié)構(gòu)的局部設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)的局部設(shè)計(jì)主要是墻體類型，比如保溫墻、隔音墻、內(nèi)墻、外墻或者隔熱墻等，所以需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)各種類型的墻體進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)。具體的設(shè)計(jì)過程中需要對墻體的類型有清晰的定位，明確建筑結(jié)構(gòu)的整體架構(gòu)，提升工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量;還需要設(shè)計(jì)人員將墻體材料層、材料分層等實(shí)體裝置的運(yùn)用進(jìn)行全面地分析，最后將各種材料與墻體進(jìn)行整合，滿足建筑使用者對墻體的使用需求。

2.4建構(gòu)相關(guān)性的建筑結(jié)構(gòu)模型

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)方式都需要提升建筑相關(guān)性的結(jié)構(gòu)應(yīng)用效率，另外還應(yīng)該注意建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的小部件設(shè)計(jì)。應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型時(shí)，設(shè)計(jì)者可以準(zhǔn)確地分析并集合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)劃，而且在建筑模型中可以直觀地展現(xiàn)兩種或以上的建筑構(gòu)件中的相互關(guān)聯(lián)信息，這種相互關(guān)聯(lián)的性能設(shè)計(jì)包括對稱關(guān)聯(lián)和不對稱關(guān)聯(lián)[3];后者指的是兩個(gè)建筑結(jié)構(gòu)主體中的從屬關(guān)系，在改變一方主體理念后，不會(huì)對另一方造成影響。對稱性關(guān)聯(lián)是兩種建筑主體之間的關(guān)系是公平的，任何一種主體改變都將對另一主體造成影響。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的有效措施

3.1完善建筑項(xiàng)目樣板

建筑項(xiàng)目樣板屬于BIM技術(shù)中的基礎(chǔ)配置，主要包含各種圖案、線型或者字體、展現(xiàn)方式以及符號類型，在BIM技術(shù)中應(yīng)用項(xiàng)目樣板，可以在設(shè)計(jì)過程中提升工作效率，避免出現(xiàn)重復(fù)工作。

3.2制定合理的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件

在一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)構(gòu)件類型繁多，比如基礎(chǔ)構(gòu)件、墻柱、樓板、樓梯材料等，在具體的施工過程中，以上構(gòu)件都屬于預(yù)制構(gòu)件，柱體包括鋼結(jié)構(gòu)或者澆筑構(gòu)件，施工中需要根據(jù)建筑主體，對結(jié)構(gòu)構(gòu)建進(jìn)行合理地調(diào)整。由于現(xiàn)澆筑的構(gòu)建施工效果較好，成為目前比較常用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。因此，設(shè)計(jì)者需要在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，按照應(yīng)用要求以及各種管線的走位，對各構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)地應(yīng)用，避免在實(shí)際的施工過程中出現(xiàn)交錯(cuò)的現(xiàn)象，造成質(zhì)量影響。

3.3合理應(yīng)用BIM技術(shù)中的設(shè)計(jì)工具

在建筑工程施工前，工作人員需要將準(zhǔn)備工作就緒，BIM技術(shù)在工程造價(jià)方面有重要的參考價(jià)值，相關(guān)人員在應(yīng)用此技術(shù)時(shí)，應(yīng)該及時(shí)采用BIM技術(shù)的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并且有效設(shè)置有效參數(shù)。在施工中，將實(shí)時(shí)更新的BIM信息數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，在市場上出現(xiàn)建筑材料的價(jià)格浮動(dòng)后，工作人員就可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息將工程建設(shè)所需要的詳單表格與生產(chǎn)訂單進(jìn)行合理地維護(hù)。在進(jìn)行此項(xiàng)工作時(shí)，注意保存各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，便于日后參考查看。BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，打破了傳統(tǒng)的工程造價(jià)理念，也提升了建筑設(shè)計(jì)管理質(zhì)量。

結(jié)語：

總而言之，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用是科技創(chuàng)新的體現(xiàn)，也是信息技術(shù)與實(shí)體行業(yè)有效融合的展現(xiàn)方式。在建筑行業(yè)中應(yīng)用BIM技術(shù)可以有效提升建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)水平以及工程質(zhì)量。相關(guān)人員應(yīng)該提升專業(yè)水平，有效運(yùn)用BIM技術(shù)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，依據(jù)BIM技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)勢特點(diǎn)，保障設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能與安全性能，提升最終的建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用性能。完善BIM技術(shù)中的項(xiàng)目樣板以及各種參數(shù)設(shè)置，有效應(yīng)用BIM技術(shù)中的設(shè)計(jì)工具，提升BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，推動(dòng)建筑行業(yè)的信息化發(fā)展。

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[3]劉鵬.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析與研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（11）