建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析

劉清華

摘要：當(dāng)前我國(guó)建筑工程數(shù)量和規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，社會(huì)各界對(duì)建筑的品質(zhì)提出新的要求和挑戰(zhàn)，尤其是對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。作為一名合格的設(shè)計(jì)工作者，應(yīng)善于學(xué)習(xí)，總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)更新設(shè)計(jì)，為落實(shí)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中合理地采用創(chuàng)新技術(shù)，顯著提升建筑整體的綜合性能提供保障。而B(niǎo)IM技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，會(huì)對(duì)建筑工程各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展產(chǎn)生推動(dòng)作用，有利于提升建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。

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

1針對(duì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)現(xiàn)實(shí)意義的探究

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用BIM技術(shù)是具有現(xiàn)實(shí)意義的，其中最為突出的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在參數(shù)化設(shè)計(jì)上。因?yàn)閷?duì)于BIM平臺(tái)開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其實(shí)也就是添加設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的過(guò)程，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)是一系列參數(shù)驅(qū)動(dòng)，而且BIM平臺(tái)有著聯(lián)動(dòng)性特點(diǎn)，所以當(dāng)設(shè)計(jì)工作者在對(duì)模型的構(gòu)件尺寸修改時(shí)，施工圖也會(huì)隨之修改，落實(shí)對(duì)模型開(kāi)展一系列的修改，最大限度地簡(jiǎn)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程。

所謂可視化則是都能用肉眼可見(jiàn)的，也可以理解成“所見(jiàn)即所得”，在建筑行業(yè)中實(shí)現(xiàn)可視化是具有促進(jìn)作用的。對(duì)于較為簡(jiǎn)單的構(gòu)造來(lái)說(shuō)，通過(guò)想象能夠進(jìn)行更加細(xì)致的了解和認(rèn)識(shí)。但是對(duì)于較為復(fù)雜的建筑造型來(lái)說(shuō)，要想單純依靠人們的想象是較為困難的，而B(niǎo)IM技術(shù)則會(huì)落實(shí)可視化，把以往線條式的構(gòu)件構(gòu)成三維立體實(shí)物圖形更加直接、全面地展現(xiàn)在人們面前。

BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的采用還會(huì)實(shí)現(xiàn)檢查空間碰撞情況。BIM技術(shù)模型的構(gòu)建工作會(huì)實(shí)現(xiàn)在不同視角對(duì)關(guān)鍵管道結(jié)構(gòu)空間細(xì)致觀察，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵管道和建筑結(jié)構(gòu)之間所存在的空間碰撞關(guān)系、薄弱環(huán)節(jié)，以此來(lái)更好地進(jìn)行調(diào)整工作。需要注意的是，在開(kāi)展碰撞檢查工作時(shí)，一般會(huì)消耗大量物力、財(cái)力和時(shí)間，所以要想在平面圖紙上更加準(zhǔn)確地定位空間碰撞點(diǎn)，那么參與人員應(yīng)具備專業(yè)性技能和綜合素質(zhì)，提升自身空間想象能力。

2 BIM技術(shù)的基本特點(diǎn)

作為現(xiàn)代工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的技術(shù)支撐，BIM技術(shù)在建立三維數(shù)據(jù)模型后，實(shí)現(xiàn)了工程信息數(shù)據(jù)的高效利用，有效地保證了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、全面性。從BIM技術(shù)應(yīng)用過(guò)程來(lái)看，其應(yīng)用特點(diǎn)包括：其一，協(xié)調(diào)性，依托BIM技術(shù)后開(kāi)展工程設(shè)計(jì)，能在協(xié)調(diào)各結(jié)單元功能的基礎(chǔ)上，減少設(shè)計(jì)沖突問(wèn)題的發(fā)生，這提升了設(shè)計(jì)結(jié)果的表現(xiàn)效果。其二，模擬性，BIM技術(shù)的模型性不僅表現(xiàn)在其能模擬設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)，而且表現(xiàn)在其能對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)問(wèn)題集進(jìn)行模擬分析，找出合理解決措施。其三，優(yōu)化性，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含較多內(nèi)容，依托BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)各單元的組合優(yōu)化，確保結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和安全性。其四，BIM技術(shù)還有可視化和可出圖性的特點(diǎn)，這在提升設(shè)計(jì)效率的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)人員內(nèi)部、設(shè)計(jì)人員及施工人員的快速交流，提升了建筑而機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、系統(tǒng)性。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

若要完全做好某項(xiàng)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各項(xiàng)工作，設(shè)計(jì)者首先可通過(guò)對(duì)某項(xiàng)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進(jìn)行全方位設(shè)計(jì)思考，若僅對(duì)部分結(jié)構(gòu)施以手動(dòng)設(shè)計(jì)或隨意調(diào)整某項(xiàng)建設(shè)結(jié)構(gòu)順序，則難以完全保證該項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)各項(xiàng)工作的順利施行。原因主要在于目前建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)投入建設(shè)資金相對(duì)來(lái)說(shuō)較多，且在諸多建筑設(shè)計(jì)者的積極參與下，為更好地保證建筑工程設(shè)計(jì)效益，則可以采用建筑工程結(jié)構(gòu)信息分析技術(shù)為設(shè)計(jì)導(dǎo)向，融合了BIM技術(shù)，使其能夠在熟練掌握具有建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能的技術(shù)前提下，將各個(gè)結(jié)構(gòu)信息系統(tǒng)輸入至建筑終端管理系統(tǒng)，以此有效彌補(bǔ)目前建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能存在的設(shè)計(jì)漏洞或技術(shù)缺陷。

3.2參數(shù)化設(shè)計(jì)

在BIM設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，都要以設(shè)計(jì)參數(shù)和優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)作為主要的專業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)核心，在此設(shè)計(jì)過(guò)程中，還要增強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)和優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)重視性和程度，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，根據(jù)每個(gè)商品的實(shí)際價(jià)格，通過(guò)市場(chǎng)綜合比對(duì)，對(duì)商品原材料價(jià)格進(jìn)行一個(gè)商業(yè)化的定價(jià)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)技術(shù)的最大弊端太多，比如企業(yè)時(shí)效性數(shù)據(jù)太差，這主要是因?yàn)槠髽I(yè)人工效率低，他們只對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入，造成技術(shù)數(shù)據(jù)過(guò)多，使企業(yè)技術(shù)人員將大量時(shí)間精力同時(shí)投入在非技術(shù)階段，不同的一點(diǎn)是BIM技術(shù)人員可以及時(shí)有效解決此類技術(shù)問(wèn)題。因此，這就非常需要在工程施工管理過(guò)程中，重視實(shí)際監(jiān)控工程質(zhì)量，找到其中存在漏洞，讓專業(yè)技術(shù)人員對(duì)工程質(zhì)量安全存在問(wèn)題，進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督檢查。

3.3節(jié)約材料

由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技不斷發(fā)展，城市的建筑工程建設(shè)也不斷創(chuàng)新，使建造行業(yè)迅速發(fā)展。為了更好地將我國(guó)建筑行業(yè)做好、做大、做強(qiáng)，在我國(guó)綠色施工公共建筑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，BIM技術(shù)也被引用到綠色裝飾公共建筑中，滿足現(xiàn)代人們對(duì)各種綠色建筑施工的各種需求，因此，我們?cè)诟鞣N裝飾公共建筑的綠色施工過(guò)程中，可以有效地避免建筑施工管理過(guò)程中，因各種技術(shù)沖突因素導(dǎo)致的材料返工及建筑材料大量浪費(fèi)等各種情況的發(fā)生，節(jié)約我們綠色施工公共建筑在各種裝飾建筑材料的總使用量。

4 BIM技術(shù)在具體項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1項(xiàng)目概況

某建筑工程為商業(yè)綜合體建設(shè)項(xiàng)目，工程整體設(shè)計(jì)為鋼結(jié)構(gòu)，相比于普通民用建筑，商業(yè)綜合體項(xiàng)目對(duì)于建筑功能的要求較高，為確保建筑使用的穩(wěn)定性、安全性，本項(xiàng)目高度重視綜合體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在具體設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目采用BIM技術(shù)對(duì)鋼構(gòu)件各單元開(kāi)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員搭建三維立體設(shè)計(jì)平臺(tái)，在突出鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)其與各單元的銜接，然后在模型處理器的支持下，進(jìn)行設(shè)計(jì)模型更新、修改，從而確保設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)效率的提升。

4.2鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

以往鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在較大困難，譬如，在CAD設(shè)計(jì)模式下，設(shè)計(jì)人員雖然能完成剛結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)，然其設(shè)計(jì)容易出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)材料用量超標(biāo)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位更正、排氣、電氣設(shè)計(jì)容易出現(xiàn)誤差等問(wèn)題，這嚴(yán)重影響了工程的建設(shè)質(zhì)量。本商業(yè)綜合體建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，出于提升鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量考慮，設(shè)計(jì)人員依托BIM平臺(tái)開(kāi)展鋼結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)考慮商業(yè)綜合體項(xiàng)目以往設(shè)計(jì)容易出現(xiàn)的難點(diǎn)問(wèn)題，如在BIM三維模型下，設(shè)計(jì)人員對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的位置、主結(jié)構(gòu)的樣子、套筒細(xì)節(jié)等進(jìn)行直觀化展示，確保了具體設(shè)計(jì)內(nèi)容的細(xì)化管理。同時(shí)設(shè)計(jì)人員依托BIM對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中，將所有的設(shè)計(jì)信息納入BIM技術(shù)平臺(tái)，然后對(duì)鋼骨柱和鋼骨梁鏈接結(jié)構(gòu)、鋼柱自身縱筋分布情況等要素進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中，所有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均采用矢量表達(dá)方式，并要求設(shè)計(jì)內(nèi)容可視化展示。此外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位與其他單位進(jìn)行協(xié)調(diào)、溝通，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容存在碰撞的地方進(jìn)行檢查，有效地提升了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿足了商業(yè)綜合體項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要。

結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題的分析，我們充分地認(rèn)識(shí)到在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的重要性。BIM技術(shù)的合理采用會(huì)顯著提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體效率，在后續(xù)建筑工程建設(shè)中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員則應(yīng)拋棄傳統(tǒng)、落后的設(shè)計(jì)理念，積極引入現(xiàn)代化設(shè)計(jì)技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)達(dá)到提升建筑性能和經(jīng)濟(jì)性的最終目標(biāo)提供保障。BIM技術(shù)的采用會(huì)落實(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維實(shí)體模型可視化，并提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性，科學(xué)合理布置鋼筋。BIM技術(shù)在未來(lái)會(huì)有著廣泛應(yīng)用前景，各建筑設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的深入研究和推廣，在建筑市場(chǎng)利用BIM技術(shù)搶占先機(jī)，獲得更加廣闊的發(fā)展空間。

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