基于BIM 的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究

史少軍

美頤投資置業(yè)有限公司 山東泰安 271000

1 BIM 技術(shù)及其特征

1.1 BIM 技術(shù)

BIM 技術(shù)又被稱為“建筑結(jié)構(gòu)模型”。具體來說，BIM 技術(shù)就是可以應(yīng)用到整個建筑設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的3D 數(shù)字化技術(shù)，而且還能夠被廣泛運(yùn)用到建筑工程建構(gòu)的數(shù)字化工具。而其實(shí)際實(shí)施過程就是，將建筑工程項(xiàng)目的各種相關(guān)數(shù)據(jù)信息作為依據(jù)，并以數(shù)據(jù)信息仿真模型來模擬出建筑物所需要的真實(shí)信息，使得整個建筑過程可以以真實(shí)客觀的形式呈現(xiàn)出來，進(jìn)而讓技術(shù)人員更好地利用BIM技術(shù)來進(jìn)行相關(guān)的工作。

1.2 BIM 技術(shù)的特征

BIM 技術(shù)主要有兩個方面的特征。一是操作可視化。在之前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員只能通過傳統(tǒng)的CAD 技術(shù)，來交出相應(yīng)的2D 的圖紙。而BIM 技術(shù)的出現(xiàn)，則為圖紙的可視化提供了一個極好的方向，使得項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造等方面的工作都可以在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行，這對于降低成本、提高效率以及工程質(zhì)量都有著很大的幫助。二是信息的協(xié)調(diào)性。在對建筑工程進(jìn)行施工過程中，業(yè)主以及施工單位彼此間做好相應(yīng)的協(xié)調(diào)配合工作時必不可少的。而此時BIM 技術(shù)既可以在數(shù)據(jù)間建立好相應(yīng)的關(guān)聯(lián)性，使得在完成信息化建筑工程模型設(shè)計(jì)的工作后，一旦對模型中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改時，就能夠在相關(guān)地方及時反映出來，從而減少不同視圖間的差異的出現(xiàn)，如此不但提高了工作效率，還使得工程質(zhì)量得到了很好的保證。另外，BIM 技術(shù)也可以在各個實(shí)體間，能夠出現(xiàn)關(guān)聯(lián)性顯示與智能互動，從而保證好模型中的各個構(gòu)件間都擁有極好的協(xié)調(diào)性[1]。

2 BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義以及主要功能

2.1 BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義

如今，BIM 技術(shù)給建筑行業(yè)中帶來了極好的影響，尤其是在技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這一板塊更是必不可少。其一是BIM 技術(shù)的可視化特點(diǎn)能夠讓設(shè)計(jì)師進(jìn)行全方位的思考，來改變相關(guān)工作模式，進(jìn)而極大地提高了工作的效率，并且工作質(zhì)量也得到了很好的保證。還有，充分利用BIM 技術(shù)的協(xié)調(diào)性特點(diǎn)，可以使用同一種模型數(shù)據(jù)，使得各個方面協(xié)調(diào)工作，進(jìn)而極大地提高了工作效率[2]。

2.2 BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要功能

首先，BIM 技術(shù)有著設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息化功能。和傳統(tǒng)CAD 來設(shè)計(jì)模型比較，BIM技術(shù)被稱贊最多的地方還是其處理數(shù)據(jù)信息方面。因?yàn)榻ㄖこ炭梢院芎玫剡\(yùn)用BIM 技術(shù)來建立起大規(guī)模的數(shù)據(jù)信息庫，當(dāng)設(shè)計(jì)人員需要相關(guān)方面的信息時，可以高效迅速地在數(shù)據(jù)信息庫找到相應(yīng)的信息，這一點(diǎn)也間接提升工程建筑設(shè)計(jì)的整體水平。另外，BIM 技術(shù)還有著能夠?qū)D紙進(jìn)行現(xiàn)場修改的功能。前面說過，BIM 技術(shù)擁有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息化的功能，設(shè)計(jì)師就能基于此，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中便能夠知曉建筑工程詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息。并且倘若具體施工工程中出現(xiàn)了相應(yīng)的差錯時，便能夠及時在相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙上修改相對應(yīng)錯誤的數(shù)據(jù)信息，而且修改后的圖紙上也會保留修改的痕跡以及相關(guān)記錄，進(jìn)而給后續(xù)的設(shè)計(jì)工作提供正確的方向，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。

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

3.1 充分了解建筑場地特點(diǎn)

在基于BIM 技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，首先需要系統(tǒng)深入的了解建筑體場地的特點(diǎn)，這是三維數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)概念能夠形成的依托。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于場地環(huán)境有更大的相關(guān)性，場地的地理環(huán)境、現(xiàn)場的一些實(shí)際條件等，這些都會直接決定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式和特點(diǎn)，也是系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維模型的依托。因此，首先需要做系統(tǒng)深入的場地環(huán)境和特點(diǎn)的調(diào)查考驗(yàn)，在有效獲取這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才能夠讓系統(tǒng)有針對性的產(chǎn)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型。

3.2 有效確立建筑結(jié)構(gòu)性能

建筑體不同的結(jié)構(gòu)性能和設(shè)計(jì)要求，在三維模擬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上會存在很大差異。隨著現(xiàn)代建筑在外形特征上的越來越多樣化和個性化，各種結(jié)構(gòu)新奇的建筑體不斷產(chǎn)生。這些都給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，直接加大了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，同時，也讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問題更多。在具體的項(xiàng)目實(shí)施中，很有必要明確建筑體的結(jié)構(gòu)性能，比如建筑體整體的構(gòu)造、用途和設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)等。有了這些明確信息后BIM 技術(shù)才能夠有針對性的加以使用，才能夠給系統(tǒng)內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)提供非常明確的要求，讓模型設(shè)計(jì)更加清晰準(zhǔn)確[3]。

3.3 進(jìn)行準(zhǔn)確的參數(shù)設(shè)計(jì)

當(dāng)建筑體的結(jié)構(gòu)性能和設(shè)計(jì)要求相對明確后，系統(tǒng)內(nèi)部便可以基于這些要求來做準(zhǔn)確的參數(shù)設(shè)計(jì)。參數(shù)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中極為重要的構(gòu)成，也是難度最大的部分。參數(shù)設(shè)計(jì)一旦有偏差或者有錯誤，這會直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難以實(shí)施，甚至還會存在一些安全隱患。BIM 技術(shù)可以很大程度化解這類問題，在三維結(jié)構(gòu)模型背景下，設(shè)計(jì)人員可以有針對性的就設(shè)計(jì)參與做測量，還可以結(jié)合清晰直觀的模型就參數(shù)做相應(yīng)調(diào)整。保障參數(shù)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量得到保障。

4 結(jié)語

總的來說，BIM 技術(shù)對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義是十分重大的。因?yàn)锽IM 技術(shù)能夠很好地解決傳統(tǒng)CAD 技術(shù)中存在的諸多問題。因此，在目前科技迅猛發(fā)展的大背景下，相關(guān)技術(shù)部門要做好對BIM 技術(shù)的研發(fā)工作，并且要搭建出一支擁有高水平的BIM 技術(shù)隊(duì)伍，另外還要很好的增強(qiáng)BIM 技術(shù)的科學(xué)合理性，使得BIM 技術(shù)訥訥夠運(yùn)用到實(shí)處，使得BIM 技術(shù)保證自身能夠得到穩(wěn)定發(fā)展的同時，還能很好的推動建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展。