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

王卓騰

當(dāng)前我國建筑工程數(shù)量和規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，社會(huì)各界對建筑的品質(zhì)提出新的要求和挑戰(zhàn)，尤其是對建筑的結(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BIM 技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，會(huì)對建筑工程各項(xiàng)工作的順利開展產(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。

1.針對BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中實(shí)際應(yīng)用實(shí)踐的探究

1.1 鋼結(jié)構(gòu)

BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用主要包括以下兩項(xiàng)工作：

（1）合理安排鋼構(gòu)件進(jìn)場計(jì)劃。在以往的工作中，作為項(xiàng)目管理工作者，一般都會(huì)停留在2D 工作環(huán)境中。在安排構(gòu)件進(jìn)場計(jì)劃時(shí)應(yīng)先利用圖紙打印，再進(jìn)一步采用彩筆描繪區(qū)分構(gòu)件類型，最后錄入電腦落實(shí)整理，以此來獲得構(gòu)件的進(jìn)場順序，這一工作較為抽象、系統(tǒng)，并且如果存在安裝計(jì)劃調(diào)整現(xiàn)象，手動(dòng)改動(dòng)會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間和精力，工作效率較低。BIM 技術(shù)的應(yīng)用會(huì)落實(shí)從深化設(shè)計(jì)模型當(dāng)中提取各種構(gòu)件清單，主要包括構(gòu)件數(shù)量、長度、截面，而作為操作者則需要在清單模板里添加各種時(shí)間屬性，再進(jìn)一步對構(gòu)件清單按時(shí)間排序，就會(huì)直接得到構(gòu)件的進(jìn)場順序。

（2）合理控制現(xiàn)場施工進(jìn)度。在鋼構(gòu)施工中構(gòu)建進(jìn)場、構(gòu)建安裝實(shí)際進(jìn)度，都應(yīng)進(jìn)行信息收集。而當(dāng)每天發(fā)貨清單積累在一起時(shí)，也會(huì)成為較為龐大的數(shù)據(jù)庫。傳統(tǒng)的工作形式存在各種缺陷，作為管理者會(huì)在結(jié)構(gòu)布置圖上利用彩筆涂抹，依據(jù)這種手段來標(biāo)識出出場、已經(jīng)完成安裝的構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)在圖紙列表中選擇已經(jīng)進(jìn)場的構(gòu)件號，再為其定義成為進(jìn)場狀態(tài)；而對已經(jīng)完成安裝的構(gòu)件來說，則應(yīng)當(dāng)定義成為已安裝狀態(tài)。在此時(shí)模型共有三種顏色，三種顏色分別代表三種狀態(tài)，也就是已進(jìn)場、已安裝、未進(jìn)場構(gòu)件。總體來說，BIM 所具備的功能是2D 圖紙施工管理模式不能比擬的，主要優(yōu)勢在于優(yōu)化進(jìn)度、模擬施工現(xiàn)場以及跟蹤項(xiàng)目進(jìn)程[1]。

1.2 預(yù)制裝配式

在裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的各階段需要信息交流和存儲(chǔ)，所以也就有著較大數(shù)據(jù)需求。采用BIM 技術(shù)會(huì)在裝配化這一問題上提供更加專業(yè)、準(zhǔn)確的信息。裝配式建筑的關(guān)鍵核心是集成，而BIM技術(shù)則是落實(shí)集成的可行性手段，在裝配式建筑中采用BIM 技術(shù)，能對裝配式建筑全生命周期開展更加專業(yè)、科學(xué)的管理和控制工作，主要包括構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、運(yùn)營維護(hù)以及設(shè)計(jì)方案優(yōu)化完善等，顯著提升裝配式建筑生產(chǎn)設(shè)計(jì)和施工的整體效率，為促進(jìn)我國裝配式建筑長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.針對在建筑結(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)勢體現(xiàn)在參數(shù)化設(shè)計(jì)上。因?yàn)閷τ贐IM 平臺開展建筑結(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 平臺有著聯(lián)動(dòng)性特點(diǎn)，所以當(dāng)設(shè)計(jì)工作者在對模型的構(gòu)件尺寸修改時(shí)，施工圖也會(huì)隨之修改，落實(shí)對模型開展一系列的修改，最大限度地簡化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程[2]。

所謂可視化則是都能用肉眼可見的，也可以理解成“所見即所得”，在建筑行業(yè)中實(shí)現(xiàn)可視化是具有促進(jìn)作用的。對于較為簡單的構(gòu)造來說，通過想象能夠進(jìn)行更加細(xì)致的了解和認(rèn)識。但是對于較為復(fù)雜的建筑造型來說，要想單純依靠人們的想象是較為困難的，而BIM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)，以此來更好地進(jìn)行調(diào)整工作。需要注意的是，在開展碰撞檢查工作時(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[3]。

3.針對BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵應(yīng)用形式的探究

3.1 項(xiàng)目樣板

要想在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮出BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，應(yīng)當(dāng)注重制定完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建專業(yè)項(xiàng)目樣板的價(jià)值，為促進(jìn)工作有序開展打好基礎(chǔ)。在建立項(xiàng)目樣板時(shí)，一般都會(huì)采用標(biāo)準(zhǔn)化的字體、符號、表達(dá)方式，通過這種手段會(huì)促使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖紙更加規(guī)范、專業(yè)。所以，在采用BIM 技術(shù)開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，要求能夠重視構(gòu)建專業(yè)完善的樣本，以此來避免重復(fù)工作，減少工作量，最終提升設(shè)計(jì)的整體速度，并降低建筑設(shè)計(jì)成本的成本支出。為了實(shí)現(xiàn)讓BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中廣泛采用，并體現(xiàn)出優(yōu)勢，還要進(jìn)一步依據(jù)當(dāng)前我國實(shí)際情況以及個(gè)性化需求來制定具有針對性的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求[4]。

3.2 施工環(huán)節(jié)

在實(shí)際施工環(huán)節(jié)中BIM 技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在細(xì)節(jié)調(diào)整、孔洞預(yù)留等方面上，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中會(huì)存在各種細(xì)節(jié)工作，像隔熱材料選擇、墻內(nèi)線路的設(shè)計(jì)和走向、保溫材料的布置和選取，各種細(xì)節(jié)工作都要求工作人員采用現(xiàn)代化技術(shù)，避免存在潛在威脅。而且各細(xì)節(jié)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如果存在問題不能及時(shí)處理，也會(huì)導(dǎo)致建筑性能不能完全展現(xiàn)。北方地區(qū)四季分明，在進(jìn)入秋末時(shí)節(jié)后，氣溫會(huì)明顯降低，直到來年春節(jié)才會(huì)回暖。在這一段時(shí)間中北方大部分地區(qū)都會(huì)采用集中供暖的形式，但供暖期之外的低溫環(huán)境也會(huì)影響人們的正常生活。所以，選擇保溫材料是至關(guān)重要的，要求在選擇保溫材料時(shí)，工作人員應(yīng)注重采用BIM 技術(shù)開展模擬工作，在開展模擬工作時(shí)合理設(shè)計(jì)固定條件，像10℃環(huán)境、0℃環(huán)境、零下10℃的環(huán)境，并分別判斷各材料在溫度中的實(shí)際保溫效果，從而綜合選擇性能最突出的保溫材料。

3.3 取代平面法

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中采用BIM 技術(shù)來取代平面法。開展結(jié)構(gòu)施工圖繪制工作時(shí)，都會(huì)利用平面法來對各個(gè)事項(xiàng)表達(dá)，還會(huì)采用較為特殊的符號在圖紙上標(biāo)注，采用BIM 技術(shù)會(huì)讓結(jié)構(gòu)工程師在繪制藍(lán)圖中能應(yīng)用可自動(dòng)轉(zhuǎn)換的手段。與此同時(shí)，在對建筑結(jié)構(gòu)開展設(shè)計(jì)工作時(shí)采用BIM 技術(shù)還能從各個(gè)角度對平面內(nèi)容更加靈活地展示，對核心信息和關(guān)鍵數(shù)據(jù)準(zhǔn)確提取，為后續(xù)施工測量以及放樣提供保障[5]。

場地分析工作會(huì)確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有合理性、專業(yè)性，也只有實(shí)現(xiàn)保證建筑施工場地各指標(biāo)分析結(jié)果準(zhǔn)確，才能實(shí)現(xiàn)提升建筑結(jié)構(gòu)前期設(shè)計(jì)工作整體效率。在以往傳統(tǒng)的場地分析工作中，手段較為落后，所以難免存在缺陷，并且還會(huì)受到分析工作者主觀因素的影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析結(jié)果不專業(yè)。采用BIM 技術(shù)則會(huì)處理上述問題，確保場地分析結(jié)果精準(zhǔn)、專業(yè)、科學(xué)。除此之外，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)場地分析工作中采用BIM 技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)和地理信息系統(tǒng)相互融合，開展場地?cái)?shù)據(jù)處理，進(jìn)一步創(chuàng)建技術(shù)模型，以此減少建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際利用時(shí)間。

BIM 技術(shù)是一種技術(shù)性較強(qiáng)的操作軟件，因此對運(yùn)用BIM 軟件的人才就提出了新的要求，所以要想靈活應(yīng)用BIM技術(shù)，就應(yīng)加深理解、認(rèn)識BIM 是做什么用的，怎樣才能及時(shí)響應(yīng)招標(biāo)文件中和工作相關(guān)的要求。在制定可行性的工作措施中要熟練利用BIM 相關(guān)軟件，像Revit，并系統(tǒng)掌握其圖形導(dǎo)入和導(dǎo)出特征，對施工建模和設(shè)計(jì)建模質(zhì)量開展審核。采用BIM 技術(shù)開展較為基礎(chǔ)的操作，像在建模中更新信息、插入，在BIM 建模后直接反映出設(shè)計(jì)工作的最終成果[6]。

4.總結(jié)

通過對上述問題的分析，我們充分地認(rèn)識到在建筑結(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BIM 技術(shù)的深入研究和推廣，在建筑市場利用BIM技術(shù)搶占先機(jī)，獲得更加廣闊的發(fā)展空間。