建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用探討

王來斌

摘? ? 要：本文簡單闡述了BIM 技術(shù)的定義和特點，重點對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用進行了詳細分析和探討，以供參考。

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

1? 前言

近年來，建筑工程規(guī)模和數(shù)量均大幅提升，人們對建筑質(zhì)量和建筑設(shè)計的要求也越來越高。這就需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計師應(yīng)當注重設(shè)計理念的更新和新技術(shù)、新方法的應(yīng)用，以不斷提升經(jīng)濟性能和建筑性能。BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，可以對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效率和質(zhì)量起到提高的作用，因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中加強BIM 技術(shù)的應(yīng)用意義重大。

2? BIM 技術(shù)的定義

現(xiàn)代的建筑工程項目正在向大規(guī)模、高層化和綜合化的方向發(fā)展，在整個建筑工程的生命周期里往往需要通過各種渠道手段獲取大量的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息對項目的各個參與方都具有重大意義，信息交流的不及時和不一致對工程質(zhì)量、建設(shè)成本和工程時效都會造成重大影響。BIM 是Building Information Modeling，是一種建筑信息化模型，主要用于工業(yè)與民用的建筑工程，包括地鐵、電站等。在建筑工程的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，借助于BIM 技術(shù)，不僅能夠簡單地對施工管理中的各種數(shù)據(jù)進行測量和記錄，還能夠?qū)?shù)字信息進行運用，在設(shè)計、建造和管理方面，通過專業(yè)的科學(xué)技術(shù)，使技術(shù)人員能夠?qū)υ诮ㄖこ淌┕ひ约敖ㄖY(jié)構(gòu)的設(shè)計方面的各種信息進行集成理解，并對出現(xiàn)的問題進行有效地處理和應(yīng)對。

3? BIM 技術(shù)的特點

3.1? 協(xié)調(diào)性好

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，需要對各個方面、各個流程環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)的測量和計算，而將BIM 技術(shù)運用到具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當中去，能夠?qū)Ω鞣竭M行較好的協(xié)調(diào)處理，從而讓整個結(jié)構(gòu)設(shè)計更加有秩序，避免各種突發(fā)問題的發(fā)生。

3.2? 有較強的可視化

由于BIM 技術(shù)在工作中是以透明的形式出現(xiàn)的，因此將BIM 技術(shù)運用到具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，能夠?qū)ㄖ母鱾€角落進行勘探和測量，將建筑工程的全部面貌和具體內(nèi)部構(gòu)造完整地、可視的展現(xiàn)出來，可視化程度高。

3.3? 模擬程度高

將BIM 技術(shù)運用到具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的前期，能夠借助于BIM 技術(shù)的模擬性，對整個建筑進行外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)造的模擬實驗，對各種數(shù)據(jù)進行測量和完善。能夠在施工前進行一個模擬的操作過程，并能夠及時對所存在的問題進行處理，對設(shè)計方案進行模擬和預(yù)測，能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的設(shè)計進行一個較為全面的檢測，對問題進行及時的勾畫分析，讓設(shè)計人員能夠針對具體的實際情況進行更改和完善，從而大大提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計以及后期的施工及維護的效率。

3.4? 有較強的數(shù)據(jù)管理能力

由于BIM 技術(shù)是一種新型的建筑信息化模型，能夠?qū)ㄖこ痰母鱾€部位進行測量和計算，有較強的數(shù)據(jù)測量能力。并且在對各個結(jié)構(gòu)測量后，能夠自身對數(shù)據(jù)進行處理和分析，并提供出有效地、可使用的設(shè)計方案，對數(shù)據(jù)的管理能力強。同時能夠在信息的集成方面起到很好的作用，借助于BIM 技術(shù)，通過對設(shè)計信息及過程的集成，每一個流程和環(huán)節(jié)所呈現(xiàn)的設(shè)計信息，都會以信息模型的方式出現(xiàn)，并且對信息加以處理，從而對數(shù)據(jù)進行三維的分析和處理。

3.5? 能夠進行合理準確的算數(shù)測量

將BIM 技術(shù)運用到具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，能夠及時的對建筑工程的各個部位進行可視的測量和信息的處理，在對各種數(shù)據(jù)進行測量和記錄之后，就會開始對數(shù)據(jù)進行信息化的應(yīng)用分析，通過專業(yè)的技術(shù)人員對信息數(shù)據(jù)進行集成理解之后，從而形成一個較為全面且可行的方案。

4? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用

4.1? 建筑結(jié)構(gòu)與實際自然環(huán)境

由于一個大型的建筑工程，不僅牽扯到施工取料，還要保障在未來的使用過程中質(zhì)量的安全。在進行BIM建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，我們要依據(jù)全球定位系統(tǒng)對當?shù)氐沫h(huán)境位置進行測量，將當?shù)氐乃摹⑺⒌刭|(zhì)環(huán)境和四季變化的所有問題考慮其中，這樣才能保障建造成功后的工程滿足實際的需求，可以發(fā)揮出最大的實際作用。

4.2? BIM 技術(shù)在房屋建筑中的室內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著城市化的不斷加快，城市中的高層住宅建造的越來越多。人們在購買住宅房時會進行多方面的考慮，其中考慮的一項就是該戶型的結(jié)構(gòu)，簡單的說就是該房屋的室內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計。在房地產(chǎn)開發(fā)之前，利用BIM技術(shù)建立房屋的實際模型，在進行不斷的調(diào)整中，要考慮到采光面積、一年四季的風(fēng)向、水電的線路、家具臥室的面積和房屋面積的有效利用率等等，這些數(shù)據(jù)信息都可以在BIM模型中進行調(diào)整，直到用戶的滿意。

4.3? 建筑結(jié)構(gòu)的性能分析與應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計性能要考慮到多種因素，不能簡單的認為是將各個結(jié)構(gòu)組合在一起的一個問題。在BIM模型結(jié)構(gòu)中，我們進行數(shù)據(jù)的測量。簡單來說就是考察該建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強度等等，我們會依照一般出現(xiàn)自然災(zāi)害的數(shù)據(jù)，輸入到BIM的模型中，觀察模型結(jié)構(gòu)在收到外界環(huán)境急劇的變化時，該模型的結(jié)構(gòu)性能是否能夠達到設(shè)計中的相關(guān)要求，通過反復(fù)的實驗，不斷的依據(jù)實驗數(shù)據(jù)對該模型結(jié)構(gòu)進行修改，使該建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定性和其他相關(guān)性能能夠有效的應(yīng)對當?shù)乜赡馨l(fā)生的一些自然變化。提高建筑工程的可靠性和安全性。

4.4? 施工現(xiàn)場的分析

BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可以結(jié)合相關(guān)的地理信息技術(shù)，以能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場實現(xiàn)再現(xiàn)，從而構(gòu)建出建筑工程模型。設(shè)計人員結(jié)合工程模型，便可以對施工現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，最終根據(jù)現(xiàn)場實際對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行調(diào)整，以確保設(shè)計方案可以與施工現(xiàn)場需求相配套，最大限度的降低工程質(zhì)量受到施工環(huán)境方面不利因素影響，提升工程施工質(zhì)量。

4.5? 對信息處理進行加強

處理信息功能在BIM 模型中極為普遍，相關(guān)人員對于BIM 模型中的信息數(shù)據(jù)的有效傳遞是確保建筑工程質(zhì)量的重要因素。設(shè)計人員要想對數(shù)據(jù)信息真實掌握，就應(yīng)當注重中間數(shù)據(jù)文件在信息傳遞過程中的作用，確保施工過程中相關(guān)人員的信息溝通效率。

4.6? BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中的實際應(yīng)用

在大型的建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)的連接起到了越來越重要的作用，目前，在許多的大型施工現(xiàn)場中，鋼結(jié)構(gòu)的制造和整個工程的制造是分開的，正常的工程順序是將鋼結(jié)構(gòu)連接的其他輔助結(jié)構(gòu)施工完成后，再進行鋼結(jié)構(gòu)的吊車安裝，在安裝中會安裝設(shè)計標注將相關(guān)的連接固定鋼管進行焊接，但是，隨著外界不自然環(huán)境的不斷變化，鋼結(jié)構(gòu)的原有設(shè)計固定方案出現(xiàn)漏洞，此時在進行后續(xù)的加固工作是非常困難的。這是在安裝鋼結(jié)構(gòu)之前，我們可以利用BIM技術(shù)將鋼結(jié)構(gòu)進行電腦建模，通過不同變量的數(shù)據(jù)輸入，得出之前的設(shè)計方案的穩(wěn)定性是否能夠達到實際自然環(huán)境的考量，我們只需要依據(jù)仿真模型在進行加固的鋼管連接的添加即可，通過在模型中建立完成后，在施工過程中預(yù)留著加固的連接點。這樣在鋼結(jié)構(gòu)安裝時，就可以對鋼結(jié)構(gòu)與輔助設(shè)施進行再次的加固處理，保障鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，提高該建筑工程的安全系數(shù)。

5? 結(jié)束語

總之，當前建筑行業(yè)正在蓬勃發(fā)展，建筑工程的質(zhì)量需要隨著社會的要求提高。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作為影響建筑工程質(zhì)量的重要因素，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)當從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)計質(zhì)量的高度，對BIM 技術(shù)充分地應(yīng)用，合理修正建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙，以實現(xiàn)設(shè)計的高度統(tǒng)一并不斷對BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進行研究和探索，以不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，實現(xiàn)工程質(zhì)量的不斷提高，推動建筑行業(yè)更好發(fā)展。

參考文獻：

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