BIM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程的研究與實(shí)現(xiàn)

左佳

武漢正華建筑設(shè)計有限公司 湖北武漢 430000

1 BIM技術(shù)的基本概念

BIM技術(shù)是跨領(lǐng)域文化的融合，該技術(shù)流入國內(nèi)，并在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的實(shí)踐應(yīng)用中取得了良好的成效，備受推崇。BIM技術(shù)的主要作用是實(shí)現(xiàn)二維平面設(shè)計與三維立體設(shè)計的切換，以便結(jié)構(gòu)設(shè)計人員更加直觀化、具象化的探究工程項目。BIM技術(shù)具有信息雙向交互的基本特征，有助于相關(guān)人員全方位動態(tài)掌控整個工程項目進(jìn)展情況，進(jìn)而調(diào)整進(jìn)度控制與質(zhì)量控制方案，確保工程項目在規(guī)定時間內(nèi)交付竣工。總而言之，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，高效整合應(yīng)用BIM技術(shù)，可簡化設(shè)計流程，縮短設(shè)計周期，并提升工程質(zhì)量安全等級，滿足使用需求。

2 BIM技術(shù)的主要特征

2.1 可視化

現(xiàn)階段建筑工程企業(yè)實(shí)際工程項目施工建設(shè)過程中，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計普遍選用工程設(shè)計圖紙或電子計算機(jī)設(shè)計圖進(jìn)行，利用電子計算機(jī)設(shè)計出較為清晰的工程效果圖，并計算得出相應(yīng)數(shù)據(jù)。這樣的設(shè)計方式盡管也能夠展現(xiàn)出工程施工后的情況，但二維科技難以更好地將工程結(jié)構(gòu)更好地展示在受眾眼前，而BIM技術(shù)的應(yīng)用則能夠更好地進(jìn)行填補(bǔ)，將工程整體架構(gòu)展現(xiàn)的更加形象立體[1]。

2.2 協(xié)調(diào)性

建筑工程設(shè)計設(shè)計諸多部門和較為專業(yè)的技術(shù)能力，這就要求建筑工程施工企業(yè)各部門工作人員配合工程設(shè)計師展開設(shè)計工作，相關(guān)設(shè)計單位也要構(gòu)建出有關(guān)設(shè)計工作的健全規(guī)章制度。BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，通過共享式數(shù)據(jù)信息共享，企業(yè)各部門相關(guān)人員之間的工作更加協(xié)調(diào)，因此具備更加強(qiáng)大的協(xié)調(diào)性。

2.3 模擬性

BIM技術(shù)最大的優(yōu)勢就是可以將建筑工程中各類信息通過電子計算機(jī)構(gòu)建出三維立體模型，會更便于工程設(shè)計師與各部門進(jìn)行溝通交流。BIM技術(shù)能夠在數(shù)字模擬系統(tǒng)中進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，在短時間內(nèi)可以計算得出不同材料的受力數(shù)值，還能夠根據(jù)自動計算的數(shù)據(jù)構(gòu)建出相應(yīng)架構(gòu)圖形，不僅能夠?qū)こ探Y(jié)構(gòu)進(jìn)行更加立體的展現(xiàn)，還能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場天氣情況、溫度情況等制約施工效率的因素進(jìn)行模擬，因此具備一定的模擬性。

3 BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

3.1 在建筑工程結(jié)構(gòu)建模中的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

現(xiàn)代建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用沖破了CAD軟件設(shè)計的制約，更好地規(guī)避了二維圖形無法展示工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的弊端。BIM技術(shù)則能夠通過三維實(shí)體模型，可以把真是的工程結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在受眾眼前，能夠從根本上凸顯出建筑工程整體架構(gòu)和各配件之間的關(guān)聯(lián)性。BIM技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程結(jié)構(gòu)施工設(shè)計中的實(shí)際應(yīng)用，能夠全面實(shí)現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)可視化，有利于幫助現(xiàn)場施工人員第一時間發(fā)現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)中存在的安全隱患，并及時予以處理和解決，對提升建筑工程整體施工建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性有著極其重要的保障作用。比如，在我國國家會展中心設(shè)計工作中，室內(nèi)展廳總面積40萬m2，室外展廳面積也要高達(dá)10萬m2，整體工程施工建設(shè)規(guī)模龐大，工程實(shí)際設(shè)計中引進(jìn)BIM技術(shù)，在對工程主體部分建模之后，便能夠更好地協(xié)調(diào)處理各部門工作，從而更好地避免施工過程種可能出現(xiàn)的安全問題，有利于從根本上規(guī)避施工返工問題的發(fā)生[2]。

3.2 BIM技術(shù)在房屋建筑工程施工階段的應(yīng)用

在工程施工階段，可以充分利用BIM技術(shù)，來對板房、材料儲存區(qū)以及停車場的位置進(jìn)行模擬，從而確保這些場所布置的合理性，不僅能夠有效保證這些場所不會給工程正常施工帶來影響，還能有效確保其作用的正常發(fā)揮。同時，通過對BIM技術(shù)的應(yīng)用，還可以及時發(fā)現(xiàn)工程施工中所存在的安全隱患，可以讓安全管理人員及時采取相應(yīng)的防范措施，從而有效防止安全事故的發(fā)生，確保工程施工的順利、安全進(jìn)行。在房屋建筑工程施工中，由于建筑結(jié)構(gòu)的種類比較多且形式比較復(fù)雜，所以，在實(shí)際施工的時候，很容易受到各種不利因素的影響。為了防止這些因素給工程施工質(zhì)量帶來影響，在實(shí)際施工之前，可以利用BIM技術(shù)來進(jìn)行三維立體模型的建立，從而使施工過程得到充分的模擬，使施工管理人員更加直觀的看到工程施工中的重點(diǎn)難點(diǎn)，并以此為依據(jù)做出正確的管理決策，采取相應(yīng)的管理措施來防止施工質(zhì)量問題的發(fā)生。此外，在房屋建筑工程施工中，充分應(yīng)用BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，可以使人力、物力以及資金等資源得到更加充分的應(yīng)用，從而防止浪費(fèi)問題的發(fā)生，為建設(shè)單位創(chuàng)造出更加可觀的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而促進(jìn)建筑行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

3.3 在建筑工程結(jié)構(gòu)性能設(shè)計中的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

隨著我國現(xiàn)代建筑工程事業(yè)的迅速發(fā)展，當(dāng)前絕大多數(shù)模型構(gòu)建在實(shí)際使用過程中都有了嶄新的要求，普遍來說，IFC模型受到了手中的廣泛認(rèn)可，基恩上全面滿足了全部屬性要求[3]。但有些建筑工程數(shù)據(jù)信息在BIM模型中均會實(shí)時更新，為了從根本上保證工程架構(gòu)設(shè)計工作不受影響，BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)性能設(shè)計應(yīng)用過程中，可以借鑒一下兩方面：一方面，依據(jù)設(shè)計位置的不同展開區(qū)分性的設(shè)計，只有這樣才能夠從根本上規(guī)避設(shè)計數(shù)據(jù)混亂等問題；另一方面，在模型設(shè)計中可以構(gòu)建一個中心信息資源庫，以確保設(shè)計師在溝通過程中出現(xiàn)突發(fā)問題。如果實(shí)際工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作協(xié)調(diào)處理工作中，設(shè)計師能夠把全部數(shù)據(jù)整理到一起，并利用BIM技術(shù)平臺對數(shù)據(jù)予以分析處理，就能夠從根本上保證建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計施工的協(xié)調(diào)性。

4 結(jié)語

隨著我國房屋建筑行業(yè)的快速發(fā)展，很多房屋建筑工程在建設(shè)過程中，都充分應(yīng)用了BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了房屋建筑工程的科學(xué)化、精細(xì)化以及信息化管理。在未來，BIM技術(shù)的應(yīng)用必然會更加廣泛。所以，建筑行業(yè)從業(yè)人員必須要加強(qiáng)對BIM管理理念的學(xué)習(xí)，并將其充分應(yīng)用到房屋建筑工程建設(shè)中，進(jìn)一步促進(jìn)我國房屋建筑行業(yè)的健康發(fā)展。