基于BIM技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

魏 叢

河北盛陽建筑工程有限公司 河北 石家莊 050800

前言

本文通過對BIM技術(shù)的可視化、協(xié)調(diào)性、模型性的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出了BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用于分析建筑結(jié)構(gòu)性能，應(yīng)用于分析建筑環(huán)境與建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于協(xié)同建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用。

1 BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

1.1 可視化

我國以往的傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，大多是通過采用筆紙與計(jì)算機(jī)來完成工作的，提供出相應(yīng)的建筑規(guī)格、信息、數(shù)據(jù)或是施工圖、效果圖等，以供實(shí)際施工時(shí)具有合格的理論依據(jù)，但是，二維技術(shù)往往沒有辦法真正、充分地展現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最終的實(shí)際效果。而相關(guān)工作人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作中，能夠通過采用BIM技術(shù)有效完善此種缺陷，利用三維技術(shù)對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖、效果圖進(jìn)行展示，以供相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)時(shí)能夠及時(shí)交流溝通并完善改進(jìn)[1]。

1.2 協(xié)調(diào)性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作中，涉及的專業(yè)較多，涵蓋面較廣，需要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工作的相關(guān)人員嚴(yán)格按照行為規(guī)范、規(guī)定操守，互相協(xié)助并完成設(shè)計(jì)。對于承接工程設(shè)計(jì)的單位，應(yīng)建立相應(yīng)完整、合理的設(shè)計(jì)規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)，以供工程實(shí)際設(shè)計(jì)、施工中，具有一定依據(jù)的指導(dǎo)。BIM技術(shù)能夠充分協(xié)調(diào)建筑內(nèi)部的實(shí)際空間設(shè)置，如：建筑水管、樓梯井、窗、門、電線的布置以及消防系統(tǒng)的布置等，讓其各個(gè)工作環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)能夠更加協(xié)和、順暢。

1.3 模擬性

BIM技術(shù)能夠充分采用實(shí)際建筑的各方面數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)工程模型的建立工作，能夠有效地促進(jìn)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行交流探討。如：設(shè)計(jì)工作人員在計(jì)算工程材料的配比與承受力度時(shí)，僅僅依靠自身工作經(jīng)驗(yàn)計(jì)算出的配比值并不準(zhǔn)確，具有一定程度上的誤差，與實(shí)際的比例不符。而采用BIM技術(shù)能夠輸入設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)字方案于數(shù)字模擬系統(tǒng)，模擬出工程材料的受力數(shù)值，利用系統(tǒng)的計(jì)算最終統(tǒng)計(jì)圖，并將其作為依據(jù)，計(jì)算出最精準(zhǔn)的工程材料配比值。此外，BIM技術(shù)能夠充分與地理信息技術(shù)進(jìn)行融合，模擬出具體的施工實(shí)際環(huán)境與相應(yīng)的建筑模型。設(shè)計(jì)工作人員無須親自到工程現(xiàn)場查詢信息資料，就能得到相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)工程現(xiàn)場對實(shí)際施工造成的影響與問題，最終設(shè)計(jì)出合理、完善的設(shè)計(jì)方案。通過采用BIM技術(shù)能夠在很大程度上進(jìn)行節(jié)省時(shí)間，避免時(shí)間上的浪費(fèi)，同時(shí)也對設(shè)計(jì)具體方案的科學(xué)性、合理性提供了一定的保障[2]。

2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)工作中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于分析建筑結(jié)構(gòu)性能

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作并不是單一的進(jìn)行排列建筑工程的各分項(xiàng)環(huán)節(jié)，而是應(yīng)在此基礎(chǔ)上有效地對建筑工程的各分項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行組合，形成一個(gè)系統(tǒng)性、聯(lián)系性強(qiáng)的整體，從而提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果與牢固性。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)單位必須進(jìn)行有效、科學(xué)地分析建筑結(jié)構(gòu)各方面性能，但如果依照以往的分析方式，就需要大量的建筑企業(yè)工作人員對相關(guān)數(shù)據(jù)信息資料進(jìn)行收集工作，然后再通過對此類數(shù)據(jù)的整合并計(jì)算，得出相應(yīng)的結(jié)果，這不僅大量的耗費(fèi)了企業(yè)的人力物力與時(shí)間，而且計(jì)算出來的數(shù)據(jù)也與實(shí)際情況不符，無法對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與安全性進(jìn)行保障。基于BIM設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒏鞣矫鏀?shù)據(jù)材料輸入建筑工程的性能分析軟件中，能夠準(zhǔn)確、高效地完成建筑結(jié)構(gòu)方面的性能分析，設(shè)計(jì)人員也能夠通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，及時(shí)完善、改進(jìn)施工方案，并設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)。

2.2 應(yīng)用于分析建筑環(huán)境與建筑結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)不僅要充分考慮建筑工程自身因素，還要對建筑工程的實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行充分分析探討。如：建筑工程工程實(shí)際施工地域的水利條件、電纜線排布、氣候環(huán)境、居民區(qū)位置等等都會在一定程度上影響建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)工作。在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)工作人員要嚴(yán)格分析此類因素，保證建筑工程實(shí)際施工的效率與質(zhì)量。通過對地理信息技術(shù)與BIM技術(shù)的相互融合，能夠全面地模擬出建筑工程的實(shí)際施工環(huán)境與建筑模型，并得出相應(yīng)的建筑工程的實(shí)際施工條件與具體施工環(huán)境，選擇出最科學(xué)、合理的建筑實(shí)施方案，以展現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的最優(yōu)質(zhì)的效果，從而促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)工作，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

2.3 應(yīng)用于協(xié)同建筑結(jié)構(gòu)

基于BIM技術(shù)進(jìn)行建筑模型的創(chuàng)建工作，能夠?qū)崟r(shí)地、有效地進(jìn)行共享與交流建筑工程的各方面數(shù)據(jù)材料。但要想達(dá)到此類效果必須滿足以下兩項(xiàng)條件：①根據(jù)中間數(shù)據(jù)文件對異地、不同的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建立模型時(shí)，一定要提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)材料。②根據(jù)中間數(shù)據(jù)庫，滿足各專業(yè)各部門相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)材料共享和傳遞的要求。此外，還應(yīng)把建筑工程中水電、土方建設(shè)、取暖系統(tǒng)等各專業(yè)進(jìn)行合理地連接，并利用數(shù)據(jù)信息的處理平臺對此類內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范，以滿足內(nèi)部信息的有效暢通[3]。

3 結(jié)束語

隨著我國建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，我國公眾對于建筑行業(yè)的需求也越來越強(qiáng)烈，提高建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)質(zhì)量與施工效果是促進(jìn)我國建筑行業(yè)順利發(fā)展的有效途徑，根據(jù)施工環(huán)境的具體情況，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與改善中采用BIM技術(shù)，能夠充分提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑工程的質(zhì)量，間接地保護(hù)公眾的生命財(cái)產(chǎn)，以推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展。