BIM技術(shù)在輔助工民建設(shè)計中的應(yīng)用初探

潘慶海

摘 要：伴隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多全新技術(shù)被應(yīng)用到了各行各業(yè)當中，對于建筑行業(yè)而言，由于自身存在著影響范圍廣、生產(chǎn)規(guī)模大等一系列特點，因此將高科技技術(shù)應(yīng)用到其中就顯得更為重要。本文在研究過程中就結(jié)合工民建設(shè)計的實際情況，對BIM技術(shù)在輔助工民建設(shè)計中的應(yīng)用進行了研究，希望對

關(guān)鍵詞：bim設(shè)計;工民建設(shè)計;應(yīng)用

一、BIM技術(shù)概述與應(yīng)用優(yōu)勢

（一）BIM技術(shù)概述

從最近幾年建筑行業(yè)實際情況看，正在朝著大規(guī)模、深層次方向不斷發(fā)展，要求建筑物應(yīng)當具有完整性能。對于建筑物為來說，整個施工建造過程較為復(fù)雜，構(gòu)建形式多樣化，而在將信息化技術(shù)應(yīng)用到其中之后就能夠在第一世家獲取設(shè)計建造過程中所需要的信息。BIM作為目前應(yīng)用范圍最廣的大型三維建模憑條，令數(shù)據(jù)信息集成與傳遞變的更加便捷。只要建筑物在實際設(shè)計與施工過程中應(yīng)用了該項技術(shù)，就能夠縮短建造周期，降低資金投入。另外，BIM技術(shù)對于整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量管理以及安全監(jiān)督工作的順利開展也將會發(fā)揮關(guān)鍵作用，促使建筑物整體水平不斷提升。所以，在建筑工程領(lǐng)域當中，已經(jīng)大規(guī)模的開始應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，建筑行業(yè)通過信息技術(shù)的方法對相關(guān)信息進行高效處理，在對成本投入進行控制的基礎(chǔ)上，縮短工期。BIM技術(shù)所發(fā)揮的優(yōu)勢是十分顯著，其將過去的二維設(shè)計轉(zhuǎn)變成為了三維設(shè)計，使得在如今的建筑行業(yè)正在發(fā)生著信息革命，在充分使用數(shù)字模型基礎(chǔ)上能夠保證建筑產(chǎn)品得以有效設(shè)計，同時還能夠?qū)φ麄€過程中進行高效監(jiān)督與管理，實現(xiàn)建設(shè)單位對設(shè)計、施工以及后期經(jīng)營管理的一體化管理，在今后很長一段時間以來，BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用范圍將會更加廣泛。

（二）BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

從BIM技術(shù)優(yōu)勢角度上來說，主要可以概括為以下幾個方面：

1、通過BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)三維數(shù)據(jù)信息建模，能夠?qū)鹘y(tǒng)比較抽象的二維設(shè)計轉(zhuǎn)變成為建筑設(shè)計模型，以更直觀的方式展現(xiàn)在設(shè)計人員面前，為設(shè)計人員對建筑設(shè)計方案進行調(diào)整提供便利性。

2、BIM技術(shù)能夠在最大程度上提高建筑物整體設(shè)計效率，防止在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，由于人為因素而對建筑物質(zhì)量產(chǎn)生消極影響。

3、通過使用BIM技術(shù)，能夠?qū)⒔ㄖ椖繉嶋H建造過程中所出現(xiàn)的一系列不確定因素進行合理預(yù)見與處理，降低建筑風險產(chǎn)生概率。

二、 BIM技術(shù)在輔助工民建設(shè)計中的應(yīng)用

（一）建筑模型自動化

在應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中，設(shè)計人員能夠直接對相關(guān)參數(shù)信息進行合理調(diào)整，結(jié)合項目實際情況直接對三維模型當中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行修改，之后就可以通過軟件自動生產(chǎn)二維圖、施工圖以及剖面圖，即使在后期結(jié)構(gòu)模型發(fā)生了變化，圖紙信息就會隨之發(fā)生改變，這種情況就在最大程度上減少了設(shè)計人員在設(shè)計階段對圖紙進行繪制和修改的時間，提升了整體工作效率。隨著效率的提升，令設(shè)計人員在工民建設(shè)計的過程中，能夠?qū)⒏嗟木械浇ㄖO(shè)計環(huán)節(jié)當中，重視對建筑設(shè)計創(chuàng)新性、功能性、實用性的整體設(shè)計。

（二）參數(shù)分析

在使用傳統(tǒng)設(shè)計方法過程中，設(shè)計人員在繪制設(shè)計圖紙的過程中還需要對各個構(gòu)建的承載力等指標進行驗算，希望最大程度上的為建筑項目在實際建造與施工過程中避免不確定因素提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料。由于計算工作十分繁重，將會導(dǎo)致設(shè)計人員在設(shè)計過程中將會面臨著比較大的工作壓力，設(shè)計人員無法將自身重心集中到參數(shù)選擇上，導(dǎo)致如今越來越多的項目在外觀、功能性與使用性等多個方面存在著單一性特點，使得我國建筑領(lǐng)域在今后可持續(xù)發(fā)展進程當中受到了一定影響。BIM技術(shù)通過三維建模的方式，將過去比較繁重的數(shù)據(jù)計算工作由計算機進行承擔，不但能夠最大程度上提升工民建設(shè)計數(shù)據(jù)計算的速度與準確性，同時也能夠充分環(huán)節(jié)設(shè)計人員在設(shè)計過程中面臨的工作壓力，降低設(shè)計耗費實踐，不斷提升整體設(shè)計效率，也為項目整體可行性分析提供了充分的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

另外，在最終得到的三維建筑結(jié)構(gòu)模型當中，所有與設(shè)計有關(guān)的信息都儲存在其中，在這個設(shè)計周期之內(nèi)，設(shè)計人員就可以隨時對數(shù)據(jù)庫當中的信息進行調(diào)取，內(nèi)部所有與結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的參數(shù)彼此之間相關(guān)聯(lián)的，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員就能夠最大程度上的使用數(shù)據(jù)庫對建筑結(jié)構(gòu)的形體加以判斷，結(jié)合建筑物實際情況對參數(shù)進行設(shè)計，因此通過以上的相關(guān)論述就能夠清楚的看到，BIM系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫能否得到及時更新對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能否順利開展將會產(chǎn)生較大影響。

（三）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可視化

對于BIM技術(shù)來說，其是一種比較新型的技術(shù)，在實際應(yīng)用的過程中主要使用的是三維模型技術(shù)，也是目前我國建筑行業(yè)當中比較常用的一種技術(shù)。建造單位而通過使用三維模型技術(shù)能夠最大程度上的對甲方需求進行了解，并最終構(gòu)建出實際結(jié)構(gòu)，并將最終得到的三維模型直觀的展示給不同消費者，這種方式是傳統(tǒng)CAD設(shè)計軟件所無法做到的。在建筑設(shè)計的最初階段就能夠通過三維實體模型的方式幫助用戶更為直觀的了解建筑構(gòu)件的相關(guān)信息以及整體布局情況。

（四）鋼結(jié)構(gòu)建模具體應(yīng)用

隨著如今現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)形式的多樣化以及人們使用功能需求不斷增多，相繼出現(xiàn)了很多全新形式的建筑物，而大跨度建筑物就是其中之一。這種結(jié)構(gòu)形式主要是以鋼結(jié)構(gòu)作為主體，在設(shè)計過程中難點就是如何能夠保證不同構(gòu)件之間的合理鏈接，對配件使用效果加以不斷強化，這也是模型構(gòu)建的困難之處。在進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中不但會涉及到簡單的結(jié)構(gòu)問題，同時還需要對梁柱、梁梁之間連接形式加以確定，力求要對以上信息實現(xiàn)參數(shù)化處理。在對參數(shù)進行共享的過程中，BIM系統(tǒng)發(fā)揮重要作用，例如在螺栓連接的過程中，可以通過隨意變更螺栓個數(shù)判斷螺栓數(shù)量能否滿足承載力要求。而對于一些復(fù)雜的鏈接形式，只需要設(shè)計人員進行簡單操作就可以設(shè)計出一些全新形式的鏈接解結(jié)構(gòu)，并通過三維方式展示出來，便于設(shè)計人員進行參考。因此，通過以上相關(guān)論述就能夠清楚看到，BIM技術(shù)對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計也能夠起到十分積極的幫助作用。

三、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的困難

在實際應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中也可能會遇到很多困難。例如應(yīng)當最大程度上的考慮BIM系統(tǒng)能否完全按照模型要求自動生成施工圖紙等等。另外，在對建筑結(jié)構(gòu)安全性加以設(shè)計的過程中也應(yīng)當最大程度上考慮到，由于建筑材料等多方面因素的影響所可能會對建筑材料的整體結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生怎樣的影響，設(shè)計人員在設(shè)計過程中將會面對十分多的參數(shù)，這也對設(shè)計人員應(yīng)用BIM系統(tǒng)的能力進行考驗，只有設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)了自身不足，才能夠在今后設(shè)計工作進行過程中不斷更新和完善BIM知識，保證設(shè)計工作能夠得以順利進行。另外，在實際設(shè)計的過程中如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件的復(fù)雜性較高的話，還可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失情況，因此，對于設(shè)計人員來說應(yīng)當最大程度上的實現(xiàn)物理模型與結(jié)構(gòu)分析模型之間的有效銜接，而這對于設(shè)計人員對BIM技術(shù)掌握的熟練程度也是一種考驗。

四、結(jié)語

本文在研究過程中對BIM技術(shù)在輔助工民建設(shè)計中的應(yīng)用進行了研究，從BIM技術(shù)在輔助工民建設(shè)計中的應(yīng)用角度上來看，主要可以概括為建筑模型自動化、參數(shù)分析、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可視化以及鋼結(jié)構(gòu)建模具體應(yīng)用，希望通過本文的研究能夠為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員起到一定借鑒意義。

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