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

胡 瑛，施繼余

（昆明冶金高等專科學(xué)校，云南 昆明 650033）

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，BIM技術(shù)作為一種新型的設(shè)計(jì)手段，能夠拓展建筑設(shè)計(jì)的市場(chǎng)，滿足更多客戶的需求。基于BIM技術(shù)的未來(lái)發(fā)展，建筑行業(yè)設(shè)計(jì)模式呈現(xiàn)的是一個(gè)嶄新的局面，而如何保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平能滿足人們的實(shí)際需求，成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。

1 BIM技術(shù)概述

1.1 BIM技術(shù)定義

BIM技術(shù)指的是建筑信息模型技術(shù)，在整個(gè)施工過(guò)程中通過(guò)數(shù)字化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)信息的整合，更為重要的是在實(shí)施階段構(gòu)建了新的數(shù)據(jù)模型。此類技術(shù)形式對(duì)各種技術(shù)整合，兼顧施工、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)知識(shí)內(nèi)容，通過(guò)數(shù)字視覺(jué)技術(shù)呈現(xiàn)在受眾面前。該技術(shù)形式具備移動(dòng)電話的功能，依據(jù)工程的對(duì)應(yīng)信息處理要求，在處理中可以將其作為整體生產(chǎn)力的評(píng)估指標(biāo)，保證該技術(shù)可以發(fā)揮重要的作用[1]。

1.2 BIM技術(shù)特點(diǎn)

（1）信息化集成功能。一般情況下，BIM技術(shù)最大特點(diǎn)就是對(duì)各類信息的整合和分析，對(duì)于建筑業(yè)而言，將建筑材料和結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行整合成為關(guān)鍵信息。在各種技術(shù)整合的過(guò)程中，對(duì)各種參數(shù)分析，其一是各類數(shù)據(jù)整合，其二是對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行整理和分析。BIM技術(shù)形勢(shì)相對(duì)比傳統(tǒng)的技術(shù)形式，在數(shù)據(jù)分析和信息整合中節(jié)省了大量的時(shí)間。傳統(tǒng)的技術(shù)軟件本身有一定的缺陷，要求工作人員對(duì)三維模型進(jìn)行檢查，由于其中的流程比較多，存在不同程度的問(wèn)題，實(shí)施BIM技術(shù)之后能夠有效應(yīng)用傳統(tǒng)手段，保留了傳統(tǒng)的制圖設(shè)計(jì)功能。BIM技術(shù)形式可以對(duì)原有的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行掌握，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行更新之后，可以提供更好的設(shè)計(jì)服務(wù)[2]。

（2）可傳遞性。BIM技術(shù)形式在具體的工作中，以建模作為工作手段，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的信息技術(shù)整合。依據(jù)建模處理的具體要求，在整體系統(tǒng)自動(dòng)化處理中，及時(shí)更新各個(gè)步驟。對(duì)比傳統(tǒng)的技術(shù)形式，設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員需要確保數(shù)據(jù)整合的準(zhǔn)確性。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可能影響到整個(gè)施工過(guò)程，因此需要強(qiáng)化圖紙的連接處理，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[3]。

（3）相互協(xié)調(diào)性。就當(dāng)前技術(shù)形式的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，如何實(shí)現(xiàn)技術(shù)的升級(jí)是關(guān)鍵。BIM技術(shù)主要是根據(jù)建筑設(shè)計(jì)形式進(jìn)行應(yīng)用的一種方案，在一定條件下滿足了業(yè)主的要求。通過(guò)多種數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用之后，可確保各個(gè)方面設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性。在實(shí)際工作中，3D模型的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的工作要求，三維模型以BIM技術(shù)作為基礎(chǔ)，同時(shí)也是核心，在BIM技術(shù)應(yīng)用中，通過(guò)強(qiáng)化立體感和視覺(jué)感后可以避免溝通不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。由于建筑設(shè)計(jì)的資料多，整體上比較冗雜，采用BIM技術(shù)后可以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)性，各個(gè)部門(mén)相互間增進(jìn)溝通和互動(dòng)，增加工作效率。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM技術(shù)模式本身有重要的作用，在當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，考慮到具體的設(shè)計(jì)要求和實(shí)際要求等，需要及時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的更新，降低難度。以下對(duì)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

2.1 實(shí)時(shí)工作效率低

在當(dāng)前設(shè)計(jì)階段，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)本身預(yù)設(shè)有嚴(yán)格的要求，考慮到建筑工程的實(shí)際設(shè)計(jì)要求和需求等，可能存在工作不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那闆r，導(dǎo)致實(shí)時(shí)工作效率低。在建筑設(shè)計(jì)中影響因素比較多，兼顧到各方面因素，對(duì)工作比較嚴(yán)格，其中包括嚴(yán)格性和實(shí)時(shí)性等，BIM技術(shù)工作人員在操作中需要關(guān)注具體的變化，由于整個(gè)階段可能出現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)督不合理的情況，在緊急的情況下如果不及時(shí)進(jìn)行處理，勢(shì)必對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成影響[4]。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)行存在差距

BIM技術(shù)是建筑施工的重要部分，對(duì)整體設(shè)計(jì)起到積極的作用。但是在實(shí)際應(yīng)用中設(shè)計(jì)與運(yùn)行存在差距，具體原因在于方案沒(méi)有及時(shí)更新，直接對(duì)施工造成消極影響。

3 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的意義和主要功能

3.1 BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)意義

BIM技術(shù)形式在建筑行業(yè)中有重要的作用，尤其是在技術(shù)結(jié)構(gòu)這個(gè)過(guò)程中，有必不可少的作用。其中BIM技術(shù)可以讓設(shè)計(jì)師全方位進(jìn)行思考，改變了原有的工作模式，提升了工作效率。此外實(shí)施中充分利用BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性特點(diǎn)，符合數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建要求。在不同方面進(jìn)行協(xié)調(diào)之后提升了工作效率。

3.2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的功能

BIM技術(shù)有信息化的功能，和傳統(tǒng)的CAD對(duì)比，BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的信息數(shù)據(jù)的處理。在建筑施工的過(guò)程中，如何提升技術(shù)的靈活性是重點(diǎn)。可適當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行指導(dǎo)，合理采用BIM技術(shù)，使其在數(shù)據(jù)庫(kù)中找到對(duì)應(yīng)的信息。此類管理方式能提升工程建筑設(shè)計(jì)的整體水平。BIM技術(shù)可以對(duì)圖紙進(jìn)行修改，在信息化處理中對(duì)設(shè)計(jì)師有嚴(yán)格的要求，要求知曉各種信息數(shù)據(jù)。但是如果施工過(guò)程中存在錯(cuò)誤的情況，整個(gè)設(shè)計(jì)流程都需要調(diào)整。實(shí)施BIM技術(shù)之后，及時(shí)在對(duì)應(yīng)的圖紙上進(jìn)行錯(cuò)誤信息的修改，各項(xiàng)信息修改之后可以保留數(shù)據(jù)的痕跡。在后續(xù)設(shè)計(jì)中只有提供正確的方向，才能保證建筑設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。在后期設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，建筑施工中工種比較多，在不同的領(lǐng)域需要做好交流。BIM技術(shù)給工作人員更為直觀的感受，設(shè)計(jì)中可以減少對(duì)應(yīng)的沖突[5]。BIM技術(shù)也有優(yōu)化進(jìn)程的作用，提前做好數(shù)據(jù)分析，依據(jù)模型實(shí)施審核。在審核中有固定的期限，采用BIM技術(shù)之后能減少失誤的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)師需要解決交叉或者錯(cuò)漏的情況，保證技術(shù)形式的合理應(yīng)用，能提升實(shí)際質(zhì)量。

4 BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

4.1 BIM技術(shù)在建筑工程研究階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)形式在研究階段有重要的作用，結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用情況，需要對(duì)對(duì)應(yīng)的技術(shù)和項(xiàng)目方案等有一定的了解，選擇心儀的方向。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)形式以具體的圖紙為例，在整個(gè)過(guò)程中減少資源的消耗。構(gòu)建出一個(gè)更加優(yōu)秀的建筑模型，通過(guò)技術(shù)分析后，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的可行性分析，為了避免出現(xiàn)各種問(wèn)題，在技術(shù)操作中，按照流程實(shí)施，避免出現(xiàn)人力和物力浪費(fèi)的現(xiàn)象，節(jié)省建筑設(shè)計(jì)成本[6]。

4.2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)中參與的單位比較多，要求不同的專業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式中協(xié)作能力差，可能存在協(xié)作工作得不到落實(shí)的情況。如果各種技術(shù)不能盡快落實(shí)，可能降低工作效率。利用BIM技術(shù)可以讓傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式發(fā)揮更好的作用，在建筑設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)對(duì)工作人員有嚴(yán)格的要求，要求其具有較高的專業(yè)化水平，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)劃。建筑設(shè)計(jì)階段需要一個(gè)統(tǒng)一的模型，不同專業(yè)的工作人員在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，實(shí)施3D設(shè)計(jì)模型，在繪制中，3D設(shè)計(jì)模型屬于建筑設(shè)計(jì)的核心，要求設(shè)計(jì)人員對(duì)形態(tài)體量等有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。在BIM技術(shù)構(gòu)建中，架構(gòu)方案很重要，在解剖圖中，如何確保流產(chǎn)的合理是重點(diǎn)，設(shè)計(jì)中避免出現(xiàn)矛盾或者其他錯(cuò)誤，提升設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量[7]。

4.3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)施工階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在正式開(kāi)始施工前可以進(jìn)行優(yōu)化，傳統(tǒng)的施工方式采用的是二維設(shè)計(jì)形式，很多問(wèn)題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。根據(jù)二維設(shè)計(jì)流程和具體要求等，如何滿足設(shè)計(jì)要求是關(guān)鍵，在后續(xù)預(yù)設(shè)中，進(jìn)行技術(shù)的更新，通過(guò)合理應(yīng)用之后，對(duì)模型進(jìn)行觀察。很多業(yè)主對(duì)建筑結(jié)構(gòu)有了新的認(rèn)識(shí)，針對(duì)整個(gè)階段的各類問(wèn)題，需要對(duì)信息有一個(gè)準(zhǔn)確的掌握，避免出現(xiàn)資金浪費(fèi)的現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)模擬階段，BIM技術(shù)充當(dāng)審核的角色，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行細(xì)致的觀察，解決其中的潛在問(wèn)題，優(yōu)化各種不合理設(shè)計(jì)。

4.4 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)審核中的應(yīng)用

住宅設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，BIM技術(shù)在后期審核中占據(jù)重要的作用。施工設(shè)計(jì)的階段，工作人員通過(guò)BIM技術(shù)合理采用之后，掌握施工內(nèi)容和施工方法等。針對(duì)其中存在的問(wèn)題，及時(shí)對(duì)問(wèn)題解決。住宅建筑的優(yōu)化設(shè)計(jì)符合需求，在現(xiàn)場(chǎng)管理中，通過(guò)動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)后，可以確保實(shí)際建筑工程施工進(jìn)度獲得更加有效的監(jiān)控，在開(kāi)展建設(shè)階段可以實(shí)現(xiàn)模擬和現(xiàn)場(chǎng)觀察。施工開(kāi)展階段，從實(shí)際情況實(shí)施模型構(gòu)建后，對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行控制，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)任務(wù)。BIM技術(shù)形式有重要的作用，在設(shè)計(jì)中，根據(jù)具體形式可知，需要掌握數(shù)據(jù)的處理要求和流程，只有將技術(shù)落實(shí)到實(shí)踐中，才能確保發(fā)揮作用。在本次研究中對(duì)BIM技術(shù)在不同階段的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)建筑進(jìn)行模擬測(cè)試后，保證建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)人員在操作中必須明確BIM技術(shù)的基本要求，通過(guò)技術(shù)的利用提升建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，確保建筑物設(shè)計(jì)質(zhì)量。在技術(shù)推進(jìn)的過(guò)程中，通過(guò)努力之后完善BIM技術(shù)，進(jìn)而推動(dòng)建筑行業(yè)的進(jìn)步，為建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，從多個(gè)方面進(jìn)行分析，保證建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，為之后的建筑業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更加有利的環(huán)境。通過(guò)這種技術(shù)應(yīng)用，還能夠使技術(shù)人員提升自身的專業(yè)水平，更好地應(yīng)對(duì)工作中的挑戰(zhàn)。