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

王琴

摘 ?要：BIM技術(shù)的關(guān)鍵核心是落實(shí)信息共享，但專業(yè)協(xié)同未能實(shí)現(xiàn)信息之間的有效共享，有可能會(huì)形成信息斷層。本文圍繞建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐為主題來(lái)展開分析，闡述在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的價(jià)值，再提出促進(jìn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的可行性對(duì)策。

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

前言

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，其直接關(guān)系著建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用的穩(wěn)定性、安全性。新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下，建筑工程獲得了快速發(fā)展，建筑的結(jié)構(gòu)形式愈發(fā)復(fù)雜，人們對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量也提出較高要求。依托BIM技術(shù)開展設(shè)計(jì)工作已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要形式，該技術(shù)在建立建筑信息模型的基礎(chǔ)上，確保了各單元設(shè)計(jì)工作的有序開展，有效地提升了設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、科學(xué)性。

1 BIM技術(shù)的基本概述

BIM技術(shù)手段作為現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)方式之一，依托于信息技術(shù)手段完善發(fā)展，借助特殊工具與三維數(shù)字化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)平面設(shè)計(jì)技術(shù)的立體化轉(zhuǎn)變，以便為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者帶來(lái)便利。盡管BIM技術(shù)現(xiàn)如今取得不錯(cuò)的成效，但是由于我國(guó)BIM技術(shù)手段發(fā)展比較晚，相比于國(guó)外依然存在明顯差距。為此，我國(guó)需要加大BIM技術(shù)手段在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用宣傳力度，積極學(xué)習(xí)與借鑒國(guó)外科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)手段，使我國(guó)建筑設(shè)計(jì)手段進(jìn)一步強(qiáng)化。

2.BIM技術(shù)的主要應(yīng)用特點(diǎn)

2.1信息化特征

BIM信息技術(shù)模型是現(xiàn)代數(shù)字信息處理技術(shù)的重要代表，集成了多種現(xiàn)代數(shù)字信息處理技術(shù)的強(qiáng)大處理功能，可以對(duì)各類海量信息數(shù)據(jù)以及信息資源進(jìn)行數(shù)據(jù)分類整理儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)分析采集管理，建構(gòu)一套科學(xué)的數(shù)據(jù)信息管理模型。建筑工程信息數(shù)據(jù)模型為后期保證項(xiàng)目正常建設(shè)運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)管理人員根據(jù)需要對(duì)所有建筑信息模型數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，確保各項(xiàng)建筑參數(shù)的計(jì)算準(zhǔn)確性。BIM技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)信息管理平臺(tái)，設(shè)計(jì)工作人員用戶可以隨時(shí)登錄這個(gè)信息管理平臺(tái)，對(duì)整個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行不斷設(shè)計(jì)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了與建筑設(shè)計(jì)的信息一體化。信息基礎(chǔ)建筑學(xué)模型以建筑數(shù)據(jù)庫(kù)模型為信息基礎(chǔ)，記載了有關(guān)建筑主體結(jié)構(gòu)模型信息、施工過(guò)程材料模型信息、建筑主體構(gòu)件模型信息等。設(shè)計(jì)管理人員同時(shí)可以通過(guò)設(shè)計(jì)查詢檢索功能快速查詢檢索設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，加快了對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的處理速度。

2.2協(xié)同性特征

BIM技術(shù)具有突出的實(shí)用價(jià)值，其為具體設(shè)計(jì)施工人員、業(yè)主和具體施工方之間提供了一個(gè)互動(dòng)連接溝通的信息平臺(tái)，主體單位可以通過(guò)自動(dòng)登錄施工平臺(tái)系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)傳達(dá)施工主體信息需求，實(shí)現(xiàn)施工單位之間的主體信息溝通連接。設(shè)計(jì)工作人員在業(yè)主完成設(shè)計(jì)工作后，需要將施工模型設(shè)計(jì)信息及時(shí)發(fā)送給全體業(yè)主，在獲得業(yè)主最終認(rèn)可的技術(shù)前提下負(fù)責(zé)指導(dǎo)業(yè)主施工方面的工作。BIM技術(shù)分析可以對(duì)各種建筑主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部要素、建筑主體構(gòu)件外部要素等關(guān)系進(jìn)行綜合檢測(cè)，分析構(gòu)件之間的關(guān)系影響外部要素，并據(jù)此提出各種削弱外部要素影響的解決策略。通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù)，建筑設(shè)計(jì)服務(wù)質(zhì)量將明顯提升，建筑工程監(jiān)理項(xiàng)目設(shè)計(jì)可以充分滿足公眾多方面和主體的不同需要。

2.3高效性特征

建筑設(shè)計(jì)工作過(guò)程中互聯(lián)會(huì)產(chǎn)生大量地理數(shù)據(jù)，如何對(duì)大量數(shù)據(jù)處理進(jìn)行實(shí)時(shí)分類管理，成為建筑設(shè)計(jì)者非常關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題，BIM技術(shù)直接解決了設(shè)計(jì)人員的種種困擾，可以將大量數(shù)據(jù)隨時(shí)儲(chǔ)存存放到適當(dāng)?shù)乩砦恢?。?dāng)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)模型發(fā)生設(shè)計(jì)變更時(shí)，BIM設(shè)計(jì)系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)計(jì)變化后的數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整新的建筑工程設(shè)計(jì)模型，對(duì)所有相關(guān)設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確修改。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各種模擬建筑施工的主要目標(biāo)，對(duì)模擬建筑施工場(chǎng)景信息進(jìn)行模擬還原。在BIM技術(shù)的作用下，建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將更加高效。

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

3.1突出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的直觀性

BIM運(yùn)用Revit技術(shù)手段是立足于三維技術(shù)的條件下發(fā)展形成的科技手段之一，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，表現(xiàn)在利用該技術(shù)手段，可對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)的信息數(shù)據(jù)展開有效收集，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建，突出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的直觀性與立體性。相較于其他專業(yè)而言，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直觀地展現(xiàn)，以便讓建筑設(shè)計(jì)者對(duì)運(yùn)用與影響狀況加以掌握，使建筑設(shè)計(jì)的互動(dòng)溝通效率不斷提升。然而，建筑設(shè)計(jì)利用建筑模型的直觀展現(xiàn)可以讓施工企業(yè)對(duì)建筑設(shè)立理念、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)形式等加以了解，進(jìn)一步體會(huì)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理念，降低建筑工程的更改率，為施工企業(yè)節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。

3.2對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行分析

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑安全性作為設(shè)計(jì)者首要考慮的因素，應(yīng)該對(duì)其加以重視。譬如，建筑物通常需要較高的防火性能與抗震屬性。這就需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員處理好建筑結(jié)構(gòu)與內(nèi)部構(gòu)件的內(nèi)在關(guān)系，使其在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)軟件中充分展現(xiàn)。然而，BIM技術(shù)運(yùn)用Revit軟件，進(jìn)一步展現(xiàn)建筑全部功能分析系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)內(nèi)容，可幫助設(shè)計(jì)者及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際建筑存在的誤差，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)有序展開。

3.3鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)運(yùn)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)難點(diǎn)，由于鋼結(jié)構(gòu)的裝配式基本特征，適合BIM運(yùn)用Revit軟件展開鋼結(jié)構(gòu)模型建設(shè)時(shí)，考量方面也會(huì)更加系統(tǒng)全面。譬如，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)期間，梁柱鋼接、梁梁鉸接、梁梁鋼接、焊接等諸多連接形式，了解各個(gè)連接關(guān)鍵點(diǎn)的計(jì)算參數(shù)，也難以有序表達(dá)圖面內(nèi)容，但是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員借助BIM技術(shù)，即可優(yōu)化處理此種鋼結(jié)構(gòu)連接方式。同時(shí)，BIM技術(shù)還能優(yōu)化處理鋼結(jié)構(gòu)的連接部分，將鋼結(jié)構(gòu)所需螺栓數(shù)目、用鋼數(shù)量、各個(gè)連接點(diǎn)精準(zhǔn)距離等相關(guān)信息計(jì)算出來(lái)，提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度。

3.4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)運(yùn)用

現(xiàn)階段，建筑工程信息數(shù)據(jù)日益變化，有關(guān)數(shù)據(jù)也會(huì)在BIM建筑模型中通過(guò)刪除、增加的方式，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的更新優(yōu)化，為了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性，避免對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)品質(zhì)造成不利影響，可以在不同專業(yè)領(lǐng)域展開分項(xiàng)設(shè)計(jì)，如此一來(lái)在某種程度上，有效規(guī)避信息交錯(cuò)混亂問(wèn)題的發(fā)生，另外，在總體建筑模型中，進(jìn)行中性數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，促進(jìn)有關(guān)設(shè)計(jì)工作者的數(shù)據(jù)溝通。對(duì)數(shù)據(jù)展開有效處理過(guò)程中，可以把全部和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息加以整合處理，借助統(tǒng)一的平臺(tái)系統(tǒng)，處理分析數(shù)據(jù)信息，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性。

3.5模型集成化的運(yùn)用

在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)期間，利用BIM技術(shù)，關(guān)于信息集成化的建設(shè)，不但可使各種信息描述愈發(fā)合理有效，也可對(duì)同類信息加以整合，利用參數(shù)化，將建筑工程中的模型展現(xiàn)出來(lái)，使其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，BIM技術(shù)手段可結(jié)合各種數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建完善的內(nèi)部信息集成化模型，減輕建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員的任務(wù)量。除此之外，BIM技術(shù)的運(yùn)用，還可對(duì)集成信息展開有效分析，對(duì)建筑工程模型的運(yùn)用，提供相應(yīng)的參考依據(jù)，減少建筑設(shè)計(jì)中的操作失誤。

總結(jié)

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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