BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

邱凱

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也在不斷地提升，BIM技術(shù)由此誕生。BIM技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)可視化，全面提升建筑協(xié)調(diào)性和建筑結(jié)構(gòu)合理性，使用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)建筑物，可以提前檢查建筑碰撞，查看建筑物是否堅(jiān)硬牢固。良好建筑結(jié)構(gòu)自然能夠體現(xiàn)出建筑存在的優(yōu)勢，全面提升建筑韌性，告別建筑質(zhì)量問題。本文將圍繞著BIM工業(yè)建筑當(dāng)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開分析，介紹BIM技術(shù)在日常工作中的功能與設(shè)計(jì)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);工業(yè)建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

Abstract： With the continuous development of China’s economy and society， the level of science and technology is also constantly improving， BIM technology was born. BIM technology has been able to realize the visualization of building structure， and comprehensively improve the coordination and rationality of building structure. Using BIM technology to design buildings， we can check the building collision in advance to see whether the building is hard and firm. Good building structure can naturally reflect the advantages of the building， comprehensively improve the building toughness and bid farewell to the building quality problems. This paper will analyze the structural design of BIM industrial buildings， and introduce the function and design application of BIM technology in daily work.

Keywords： BIM technology; Industrial building; Structural design

一、前言

隨著人們對建筑和其功能要求越來越高，在對建筑展開設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了滿足人們對建筑功能性的要求，通常都會不斷提高建筑整體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。由于現(xiàn)在的工程越來越復(fù)雜，所以也為建筑工人增加了不少的建筑工作量[1]。既然想要豐富建筑的形態(tài)，便需要做好對建筑整體的設(shè)計(jì)。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面需要獲取大量的建筑信息，獲取到的建筑信息越全面，建筑的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)便能夠更加完美[2]。BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中起到十分專業(yè)的效用，能夠讓建筑更加專業(yè)規(guī)范，讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作階段能夠節(jié)省更多資源，并且能夠節(jié)約大部分資金，避免資金浪費(fèi)，保證房產(chǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展能夠更加健康，進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展道路。

二、BIM技術(shù)在建筑中的應(yīng)用特征

隨著近幾年BIM技術(shù)的大力推廣，BIM在建筑設(shè)計(jì)起到了十分重要的作用，BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)3D建模以及可視化大眾設(shè)計(jì)功能[3]。讓建筑工程與BIM技術(shù)相互結(jié)合，能夠縮短建筑的結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)周期，從而降低建筑成本，可以讓建筑工程安排具備一定的合理性。通過構(gòu)建建筑模型，進(jìn)行對建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)外的分析和優(yōu)化，能達(dá)到不錯(cuò)的設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)會更加便捷快速。集成設(shè)計(jì)信息是BIM技術(shù)應(yīng)用的主要作用之一[4]。建筑中有諸多建筑信息，包括尺寸、材料、信息、構(gòu)件等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)人員需要快速查找建筑信息。BIM技術(shù)能夠自動檢測，工作人員能快速接收圖紙獲取圖紙信息，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行圖紙?zhí)幚頃r(shí)，能夠提高工作效率。保證信息的溝通能更順利，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，BIM技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要檢查好建筑設(shè)計(jì)是否合理，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

三、建筑設(shè)計(jì)中的BIM技術(shù)功能運(yùn)用分析

（一）三維技術(shù)的應(yīng)用

BIM技術(shù)并不是一種技術(shù)，而是多種技術(shù)相互融合后所得到的一種統(tǒng)稱。在現(xiàn)代工業(yè)建筑當(dāng)中，針對于BIM設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，使得人們可以在數(shù)字三維設(shè)計(jì)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)交流和信息共享，將專業(yè)當(dāng)中的互相配合和協(xié)調(diào)工作制定得更加專業(yè)化。BIM技術(shù)當(dāng)中所蘊(yùn)含的其中一項(xiàng)最為重要的技術(shù)便是三維技術(shù)[5]。在展開建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程之中，三維技術(shù)的使用能夠讓建筑物的結(jié)構(gòu)以及模型呈現(xiàn)三維立體形態(tài)，設(shè)計(jì)人員能夠通過利用好BIM技術(shù)來構(gòu)建三維模型，在展開建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要對其多個(gè)單元展開詳細(xì)調(diào)查與跟蹤，建設(shè)排水與管道系統(tǒng)。

（二）信息處理性能強(qiáng)

BIM技術(shù)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對比，BIM技術(shù)突出的點(diǎn)便在其信息處理能力較強(qiáng)。BIM是以科學(xué)發(fā)展作為主要支撐點(diǎn)，其中機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工程信息方面需要有所統(tǒng)一。其中的計(jì)算內(nèi)部需要構(gòu)建更多的單元信息，能夠?qū)ㄖこ踢M(jìn)行更快速的處理。建筑設(shè)計(jì)本身便是由多重結(jié)構(gòu)單元組成的模塊，所以其中的各項(xiàng)信息與設(shè)計(jì)建筑物的整個(gè)過程都有用相對緊密的關(guān)系，這對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一帶來了更大的便利。實(shí)現(xiàn)了定位并且可以精確地進(jìn)行查找，同時(shí)也避免了信息集成的問題出現(xiàn)，能夠推動建筑結(jié)構(gòu)的整體工作。對建筑結(jié)構(gòu)立體的形態(tài)進(jìn)行調(diào)查時(shí)，可以根據(jù)現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)單元信息運(yùn)用較為科學(xué)的處理方式來進(jìn)行分析，盡量避免問題出現(xiàn)，排除一切潛在隱患。

四、建筑結(jié)構(gòu)中BIM技術(shù)設(shè)計(jì)具體應(yīng)用

（一）分析結(jié)構(gòu)特性

實(shí)際建筑的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)，保證建筑擁有足夠抗震性或穩(wěn)定性功能。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會消耗員工大量精力，不能達(dá)到建筑工程標(biāo)準(zhǔn)。展開幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，需利用RA工具箱提前測量好室結(jié)構(gòu)，保證結(jié)構(gòu)戶型的完整。設(shè)計(jì)結(jié)束后需要認(rèn)真比對，避免出現(xiàn)問題。利用BIM技術(shù)便能解決以上的問題，保障建筑結(jié)構(gòu)能夠準(zhǔn)確分析，提高工作效率。保證設(shè)計(jì)方案問題的改正，保證整體工程的質(zhì)量，確定結(jié)構(gòu)的功能性。設(shè)計(jì)方案如果出現(xiàn)問題，需要盡快解決，建筑發(fā)展中，需控制好建筑工程質(zhì)量。綠色建筑關(guān)注度也越來越高。所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要添加更多的環(huán)保材料，降低環(huán)境污染性。做好環(huán)境保護(hù)工作，讓BIM技術(shù)優(yōu)化建筑參數(shù)，降低度周圍環(huán)境的影響力。在運(yùn)用BIM技術(shù)的時(shí)候，需要讓設(shè)計(jì)人員修正參數(shù)進(jìn)行對連接部分的設(shè)計(jì)與控制，提升工作整體的工作效率。

（二）模型設(shè)計(jì)更科學(xué)

在運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要針對其建筑結(jié)構(gòu)展開分析，找到能夠提升平面結(jié)構(gòu)圖的有效性，讓建筑物當(dāng)中的一部分?jǐn)?shù)字模型能夠被有效地利用，讓整體的穩(wěn)定性提升[6]。使用BIM中Revit軟件功能，可以保證建筑模型與幾何結(jié)構(gòu)更科學(xué)，Revit軟件建模能力強(qiáng)，能夠執(zhí)行設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行工程計(jì)算，讓建筑結(jié)構(gòu)更具抗震性。其中的建筑結(jié)構(gòu)需要盡可能地根據(jù)BIM技術(shù)，進(jìn)行計(jì)算以及分析，讓建筑模型的設(shè)計(jì)能夠具備一定的科學(xué)性。為了能夠改善以及優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)，還需要選擇一些特殊形態(tài)的建筑構(gòu)件。依據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，確保建筑的結(jié)構(gòu)與分析能夠更加迅速且準(zhǔn)確。其中在進(jìn)行對建筑地下室的設(shè)計(jì)時(shí)，同樣需要利用哈BIM技術(shù)來進(jìn)行提前規(guī)劃鋪設(shè)管線，避免管線方面出現(xiàn)混亂的情況，盡可能地控制好管材的成本。如果建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，那便需要利用BIM技術(shù)快速修復(fù)，讓建筑的結(jié)構(gòu)能夠有所提升，建筑質(zhì)量有所優(yōu)化。

（三）設(shè)計(jì)調(diào)整節(jié)約時(shí)間

建筑設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，設(shè)計(jì)的方案是需要不斷改進(jìn)與優(yōu)化的，全一個(gè)環(huán)節(jié)都需排除格把控，保證每一個(gè)步驟都能按照施工的進(jìn)度與工期進(jìn)行安排施工。在BIM技術(shù)還沒有出現(xiàn)的時(shí)候，建筑方案的設(shè)計(jì)，更是現(xiàn)在工程師最不想看到的，因?yàn)槠渲械慕ㄖ镄枰M(jìn)行二次或者多次的分析，但現(xiàn)在擁有了BIM技術(shù)，工程師可以直接觀看三維設(shè)計(jì)圖形設(shè)計(jì)，對工程與未來建筑具備一定的了解。設(shè)計(jì)人員更需要做好隨時(shí)調(diào)整的準(zhǔn)備，如果遇到了突發(fā)情況，便一定會變更之前所定好的相關(guān)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與修改。在觀看了設(shè)計(jì)與其中的建材結(jié)構(gòu)之后，便能夠直接指出設(shè)計(jì)不當(dāng)或者容易出現(xiàn)問題，直接與BIM設(shè)計(jì)師溝通，這樣能快速改正其中所出現(xiàn)的問題，對工程師與建筑工人來說也帶來了很多的益處，避免重返問題降低設(shè)計(jì)與施工的效率，也規(guī)避了很多麻煩與不必要浪費(fèi)的時(shí)間，能夠整體提升設(shè)計(jì)與施工的效率。

（四）分析驗(yàn)算建筑結(jié)構(gòu)

在展開對建筑結(jié)構(gòu)以及模型的設(shè)計(jì)時(shí)，通常都采用BIM技術(shù)。BIM技術(shù)當(dāng)中的軟件，能夠發(fā)揮出其具備的設(shè)計(jì)功效。其中包括網(wǎng)絡(luò)模型分析、現(xiàn)實(shí)模型建設(shè)、合理演算分析、設(shè)計(jì)施工圖紙的功能，且功能相對強(qiáng)大，能夠在短時(shí)間內(nèi)快速生成。如果在構(gòu)建建筑信息的時(shí)候，需要高效整合，那么BIM軟件系統(tǒng)便可以都可以實(shí)現(xiàn)。BIM技術(shù)在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中起到了十分專業(yè)的效用，能夠讓工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水準(zhǔn)提升，讓工業(yè)建筑在設(shè)計(jì)工作階段能夠節(jié)省大量資源，避免資金浪費(fèi)，以此來促進(jìn)目前國家經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和發(fā)展，推動工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改良。BIM能夠在短時(shí)間當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)不同木塊項(xiàng)目的結(jié)合，BIM中心服務(wù)方面，如同一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)⑹覂?nèi)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、機(jī)電設(shè)計(jì)進(jìn)行融合，最終設(shè)計(jì)師能夠通過網(wǎng)絡(luò)直接連接獲取相關(guān)信息資料，能夠有效的輔助設(shè)計(jì)工作。其中的流程如下。

第一步，根據(jù)局部的網(wǎng)絡(luò)作為中心服務(wù)，建立一個(gè)中心文件資料庫。

第二步，設(shè)計(jì)工作人員通過使用BIM當(dāng)中的模型和軟件，利用資料庫進(jìn)行連接，建立建筑模型獲取建筑信息。即使是不同的專業(yè)模塊都可以通過中心文件，將建筑結(jié)構(gòu)之中的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行與其他專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行信息共享。

五、結(jié)束語

根據(jù)以上內(nèi)容，能夠得知，我國BIM技術(shù)仍有待提高。不斷強(qiáng)化BIM技術(shù)，增強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的研究，能夠讓BIM技術(shù)的優(yōu)勢更好體現(xiàn)出來，讓BIM技術(shù)能更健智慧發(fā)展，能夠?yàn)槲磥斫ㄖ聵I(yè)帶來更多的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]解博.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析[J].磚瓦世界，2021（2）：55.

[2]胡鵬.現(xiàn)階段裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用探究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2021，19（1）：172-173.

[3]趙妍娟.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析[J].建筑與文化，2021（5）：14-17.

[4]王卓騰.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析與探究[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2021（3）：118-119.

[5]薛祖?zhèn)?裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究[J].粘接，2020，42（6）：105-108.

[6]唐章穎.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的使用[J].價(jià)值工程，2020，39（23）：200-201.