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

孫越

大連澤廣置業(yè)有限公司，中國(guó)·遼寧 大連 116031

1 引言

目前，中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)與人類社會(huì)進(jìn)步發(fā)展都非?？?，人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)質(zhì)量大幅提高，對(duì)于現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)實(shí)用性和建筑安全性已經(jīng)有了更高的技術(shù)要求，在建筑設(shè)計(jì)建造過(guò)程中，還應(yīng)充分兼顧建筑經(jīng)濟(jì)性與建筑美觀性，符合現(xiàn)代人們的各種審美價(jià)值要求。然而，在中國(guó)建筑企業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案在一定程度上是為了有效提高構(gòu)筑建設(shè)企業(yè)施工管理效率，保證建筑企業(yè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)充分運(yùn)用BIM 建筑整體結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)化技術(shù)設(shè)計(jì)，可以更好地有效提高建筑工程的安全性、穩(wěn)定性以及使用經(jīng)濟(jì)性，從而可以使整個(gè)建筑整體結(jié)構(gòu)更加的美觀。

2 BIM 技術(shù)基本概述

BIM 技術(shù)譯作建筑信息模型技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)作原理，主要是將建筑設(shè)計(jì)各方面相關(guān)數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)字信息化的模擬，是信息技術(shù)與工程設(shè)計(jì)技術(shù)的融合。在當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，建筑工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的各個(gè)設(shè)計(jì)階段以及施工過(guò)程中，BIM 技術(shù)都已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，有助于提升工作的質(zhì)量以及效率。在建筑設(shè)計(jì)管理環(huán)節(jié)，運(yùn)用了BIM 技術(shù)，能夠有效建立支撐起高層建筑的整體信息化設(shè)計(jì)模型，讓設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以更加直觀的形式體現(xiàn)出來(lái)。此外利用BIM 技術(shù)，還能夠?qū)⒏嗟墓こ虜?shù)據(jù)錄入系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)行整合，方便在設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。不僅如此，BIM技術(shù)的交互性特征，還能夠確保施工單位、設(shè)計(jì)單位及客戶等各個(gè)相關(guān)主體之間的業(yè)務(wù)溝通更加通暢，這樣一來(lái)能夠盡可能確保所有的設(shè)計(jì)改動(dòng)都集中在前期，避免在后期的施工環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)變更，阻礙施工推進(jìn)，進(jìn)而減少施工的時(shí)間與成本。當(dāng)前借助BIM 技術(shù)，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同建筑模型的建立，并且能夠?qū)⒐こ潭喾矫娴男畔⒏娴卣掀饋?lái)，其中也包含了非構(gòu)件對(duì)象，如施工環(huán)境以及運(yùn)維要求等多方面狀態(tài)信息，這些信息都是在施工過(guò)程當(dāng)中必要的信息[1]。

3 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

3.1 實(shí)現(xiàn)建筑中進(jìn)行設(shè)計(jì)

BIM 現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步使得建筑工程設(shè)計(jì)師不用在進(jìn)行整體建筑設(shè)計(jì)時(shí)，單純的在建筑草圖上進(jìn)行繪制，相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，利用BIM 技術(shù)，進(jìn)行立體化的展現(xiàn)，然后進(jìn)行整個(gè)建筑整體模型化的構(gòu)建。而通常建筑圖紙模型圖的構(gòu)建工作完成后，也往往會(huì)與一般建筑工程設(shè)計(jì)師的真實(shí)設(shè)計(jì)想法情況有較大的不同，但由于施工環(huán)境的不同，往往會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員沒(méi)有充足的時(shí)間進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的合理更改，這就可能會(huì)直接造成建筑后續(xù)的工程建筑施工質(zhì)量受到較大影響，建筑施工質(zhì)量也因此不到有效地保障。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)用到的BIM 技術(shù)，不僅可以在各種建筑設(shè)計(jì)中，以各種不同角度觀察建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)外部視覺(jué)效果，同時(shí)應(yīng)用BIM 技術(shù)，還可以能夠使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師對(duì)建筑周圍的環(huán)境情況進(jìn)行深度模擬，從而能夠使建筑設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)與建筑周圍的環(huán)境更好的相互融合。運(yùn)用VR、BIM 等等技術(shù)在利用空間環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)時(shí)，就能夠充分使現(xiàn)代建筑藝術(shù)設(shè)計(jì)師考慮到其在建筑設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)方面的基本合理性，相較于中國(guó)傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)模式，建筑藝術(shù)設(shè)計(jì)師更是得到了極大的自由發(fā)揮創(chuàng)作空間。

3.2 建筑設(shè)計(jì)圖紙文檔自動(dòng)生成

在中國(guó)傳統(tǒng)現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師需要繪制的每一張建筑圖紙都是獨(dú)立的設(shè)計(jì)文件。建筑工程設(shè)計(jì)師在完成建筑主平面設(shè)計(jì)圖紙的同時(shí)，還負(fù)責(zé)建筑立面和主斷面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和圖紙的繪制。在對(duì)三維主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改后，根據(jù)實(shí)際施工情況對(duì)修改后的建筑設(shè)計(jì)中的圖紙數(shù)據(jù)進(jìn)行更新和改進(jìn)。建筑工程設(shè)計(jì)師的大部分業(yè)余時(shí)間都花在了修改建筑設(shè)計(jì)圖紙上，而不是實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)上。而B(niǎo)IM技術(shù)可以應(yīng)用在主體建筑設(shè)計(jì)中，由于建筑設(shè)計(jì)師可以直接進(jìn)行主體建筑設(shè)計(jì)，因此在進(jìn)行實(shí)際建筑設(shè)計(jì)工作過(guò)程，就能對(duì)整個(gè)建筑中的模型設(shè)計(jì)進(jìn)行更新修改，滿足實(shí)際的建筑施工[2]。

4 BIM 設(shè)計(jì)技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的具體應(yīng)用

4.1 在建筑主體結(jié)構(gòu)和施工場(chǎng)地中的重要應(yīng)用

在一些建筑工程設(shè)計(jì)施工中，對(duì)于建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定要嚴(yán)格確定其設(shè)計(jì)合理性，其主要和整個(gè)建筑的具體施工環(huán)境場(chǎng)地條件有著直接的密切聯(lián)系。通常，在一些建筑工程設(shè)計(jì)實(shí)施中，建筑施工環(huán)境和相關(guān)的自然水文地質(zhì)條件狀況，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著一定的影響，特別是在一些建筑施工較為復(fù)雜的特殊地形中，對(duì)于建筑場(chǎng)地以及建筑空間規(guī)劃圖地采用其非常重要，因此將BIM 管理技術(shù)和地理位置信息技術(shù)進(jìn)行緊密結(jié)合應(yīng)用起來(lái)，對(duì)于整個(gè)建筑工程進(jìn)行場(chǎng)地施工建筑場(chǎng)地模型能夠直接實(shí)現(xiàn)實(shí)景模擬，在模擬環(huán)境當(dāng)中，能夠?qū)嵤┱麄€(gè)建筑場(chǎng)地模型的模擬建造，就能夠?qū)φ麄€(gè)建筑施工中的場(chǎng)地進(jìn)行實(shí)現(xiàn)全面的技術(shù)分析和深入了解，同時(shí)還要采用一些相關(guān)的建筑模型技術(shù)對(duì)建筑規(guī)劃場(chǎng)地實(shí)現(xiàn)建筑可視的優(yōu)化的技術(shù)分析，以及室內(nèi)建筑視野效果實(shí)現(xiàn)圖的分析和對(duì)其中的周邊交通道路情況實(shí)現(xiàn)建筑可視的優(yōu)化等。

4.2 在建筑工程結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)分析中的實(shí)際應(yīng)用

對(duì)于BIM 設(shè)計(jì)技術(shù)在中國(guó)建筑工程結(jié)構(gòu)運(yùn)行參數(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其主要應(yīng)用指的是在現(xiàn)階段，對(duì)于中國(guó)整個(gè)建筑工程的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了能夠保證相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員和專業(yè)工作人員對(duì)整個(gè)建筑工程的實(shí)際結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)情況信息進(jìn)行及時(shí)的分析掌握和及時(shí)管理，會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一的及時(shí)處理，將其數(shù)據(jù)存放到同設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)之中，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)之中各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之間彼此往往存在著非常緊密地聯(lián)系，一般情況下會(huì)出現(xiàn)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的異常現(xiàn)象，因此為了能夠更好地對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)管理，引進(jìn)現(xiàn)代化的各種BIM 設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)備是非常必要且十分符合實(shí)際運(yùn)行情況的。通過(guò)BIM 設(shè)計(jì)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員不僅可以及時(shí)了解和得到整個(gè)建筑工程各個(gè)環(huán)節(jié)的一些相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)信息，同時(shí)能夠根據(jù)不同的參數(shù)信息設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)其形成整體的中國(guó)建筑工程結(jié)構(gòu)運(yùn)行情況信息進(jìn)行及時(shí)的分析了解，利用這些相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)信息，對(duì)工程新一輪的主體結(jié)構(gòu)建筑形體的設(shè)計(jì)構(gòu)建，同時(shí)也可以保證相關(guān)技術(shù)工作人員能夠進(jìn)行下一步工程數(shù)字化管理工作的及時(shí)開(kāi)展，有效提升相關(guān)工作的業(yè)務(wù)質(zhì)量和工作效率[3]。

4.3 在鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

對(duì)于整個(gè)建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，離不開(kāi)各種鋼結(jié)構(gòu)澆筑建模的廣泛應(yīng)用，它是做好整個(gè)建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)，但在建筑鋼結(jié)構(gòu)建模中，可能會(huì)遇到梁柱連接等問(wèn)題，所以需要特別考慮的問(wèn)題也很多，所以在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)工程建筑中鋼結(jié)構(gòu)的建模過(guò)程中，還應(yīng)特別重視確定梁柱的高度。在BIM 建模技術(shù)的共同作用下，相關(guān)建模工作人員在實(shí)際設(shè)計(jì)施工過(guò)程建模中，不僅需要快速準(zhǔn)確獲得各種鋼筋結(jié)構(gòu)件的參數(shù)信息，還要及時(shí)準(zhǔn)確妥善處理好各個(gè)鋼筋連接件和螺栓之間的準(zhǔn)確連接定位距離等設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，工作人員要認(rèn)真、踏實(shí)保證各種結(jié)構(gòu)參數(shù)信息合理，然后按照施工設(shè)計(jì)師的要求快速準(zhǔn)確連接好各種鋼筋結(jié)構(gòu)位置即可，只有這樣公司才能有效率地保證施工建模中的設(shè)計(jì)相關(guān)工作能夠順利完成。

5 結(jié)語(yǔ)

在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，BIM技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于提高建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著積極的促進(jìn)作用。