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

嚴(yán)子琪

（四川海辰工程設(shè)計(jì)研究有限公司，四川成都 610000）

0 引言

BIM技術(shù)全稱是建筑信息模型，該技術(shù)是通過(guò)建筑設(shè)計(jì)相關(guān)的施工圖，建立虛擬的建筑工程三維模型，把建筑企業(yè)在實(shí)際施工時(shí)可能發(fā)生的問(wèn)題，通過(guò)這種數(shù)字化模型，全面清晰地把工程建設(shè)每個(gè)環(huán)節(jié)都通過(guò)數(shù)字的方式展現(xiàn)出來(lái)，有利于建筑企業(yè)工程人員檢查建筑設(shè)計(jì)相關(guān)的施工圖內(nèi)容，并且根據(jù)每個(gè)環(huán)節(jié)中可能發(fā)生的情況或者風(fēng)險(xiǎn)，給出科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)措施，從而確保工程質(zhì)量。在建筑行業(yè)，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。BIM技術(shù)的運(yùn)用，能夠有效幫助提高工程建筑的質(zhì)量，使工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)合理，能夠有效提高該項(xiàng)工程的工作效率以及最終成果。

1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 全面記錄建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所有的數(shù)據(jù)

BIM技術(shù)應(yīng)用，會(huì)貫穿到工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)之中，比如，一開始的工程建筑用材挑選，工程建筑施工所在區(qū)域的選擇和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，到施工所選的設(shè)備，施工風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)和防范等各項(xiàng)內(nèi)容，BIM技術(shù)都會(huì)參與到其中，同時(shí)將這過(guò)程中涉及的所有數(shù)據(jù)都準(zhǔn)確有效存儲(chǔ)下來(lái)。因此BIM技術(shù)擁有著全方面、大量的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)，能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作提供全方面有效的數(shù)據(jù)信息。

1.2 BIM技術(shù)的模型數(shù)據(jù)一致性非常高

設(shè)計(jì)工作人員在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)過(guò)程中，需要大量的數(shù)據(jù)信息，運(yùn)用BIM技術(shù)來(lái)進(jìn)行該項(xiàng)工作，設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的一切數(shù)據(jù)都會(huì)記錄在電腦系統(tǒng)之中，同時(shí)BIM技術(shù)能夠?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行有效處理，一切數(shù)據(jù)在精準(zhǔn)核對(duì)以后，只記錄一次，同時(shí)會(huì)將重復(fù)的數(shù)據(jù)信息刪除，有效減少了設(shè)計(jì)工作人員對(duì)信息整理歸納的難度，同時(shí)BIM技術(shù)還會(huì)結(jié)合目前階段的數(shù)據(jù)情況，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整優(yōu)化，從而幫助展現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)狀態(tài)。

2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的重要性

2.1 工程建筑設(shè)計(jì)圖紙修改方便

想要制定出一個(gè)科學(xué)有效、高質(zhì)量的工程建筑設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)工作人員就一定要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，多次對(duì)建筑圖紙進(jìn)行修改優(yōu)化完善。傳統(tǒng)的圖紙修改方式，建筑設(shè)計(jì)工作人員每次對(duì)圖紙進(jìn)行修改，都不得不對(duì)相關(guān)涉及的建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)再次計(jì)算，這種傳統(tǒng)的修改圖紙方式，最大限度降低了建筑設(shè)計(jì)工作人員的工作效率。運(yùn)用BIM技術(shù)，因?yàn)樵摷夹g(shù)的應(yīng)用，是建立在數(shù)字化模型構(gòu)建的基礎(chǔ)之上而進(jìn)行的，建筑設(shè)計(jì)工作人員如果修改了圖紙上的某個(gè)區(qū)域，數(shù)字化模型便會(huì)自動(dòng)計(jì)算，對(duì)涉及的相關(guān)建筑參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)修改。因此運(yùn)用BIM技術(shù)，除了能夠大幅提高建筑設(shè)計(jì)工作人員的工作效率，還能夠幫助建筑設(shè)計(jì)工作人員更便捷地對(duì)比修改前后的參數(shù)數(shù)據(jù)，從而選擇出更加優(yōu)質(zhì)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息化

設(shè)計(jì)工作人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作時(shí)，會(huì)面臨并且需要處理大數(shù)量的數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)的工作方式之中，數(shù)據(jù)信息的搜索會(huì)占用設(shè)計(jì)人員大量的時(shí)間，大量的時(shí)間消耗在數(shù)據(jù)查找工作上，會(huì)影響到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。并且，運(yùn)用傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，設(shè)計(jì)中涉及的大量數(shù)據(jù)信息計(jì)算以及輸入都是人工完成的，人工處理手段發(fā)生誤差的可能性高，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性也會(huì)受到很大程度的影響。BIM技術(shù)的運(yùn)用能夠有效解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式中具有的這些問(wèn)題，因?yàn)锽IM技術(shù)充分運(yùn)用了先進(jìn)的信息技術(shù)，能夠高效率處理大量數(shù)據(jù)信息。設(shè)計(jì)工作人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以把模型看作數(shù)據(jù)庫(kù)，尋找所需要的數(shù)據(jù)，只需要搜索數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)便可，同時(shí)運(yùn)用信息技術(shù)記錄數(shù)據(jù)信息，最大限度減少了數(shù)據(jù)信息的出錯(cuò)率，有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.3 工程設(shè)計(jì)一體化

運(yùn)用BIM技術(shù)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙，能夠在展示建筑外觀的同時(shí)，還能夠?qū)ㄖこ痰墓庠?，熱能傳?dǎo)等這些內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確有效的說(shuō)明。因此BIM技術(shù)可以將工程設(shè)計(jì)一體化。建筑設(shè)計(jì)工作人員在考慮設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，能夠考慮得更加全面，除了考慮到安全性的因素，還能夠參考建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的光源，節(jié)能等各方面因素，可以對(duì)該建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行一個(gè)更加科學(xué)全面的評(píng)估，幫助挑選出最合適最高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，BIM技術(shù)不僅能夠展現(xiàn)傳統(tǒng)的平面圖紙效果，還能夠?qū)υO(shè)計(jì)完成的建筑模型進(jìn)行渲染處理，達(dá)到出圖、渲染等流程一體化的效果。

2.4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型三維化

BIM技術(shù)除了能展現(xiàn)傳統(tǒng)的平面圖紙效果，還能夠進(jìn)行三維展示。通過(guò)三維展示，工程建筑設(shè)計(jì)人員能夠更加仔細(xì)全面的觀察設(shè)計(jì)方案，在第一時(shí)間察覺出需要修改的問(wèn)題，并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型三維化，能夠有效避免在真實(shí)建筑施工時(shí)，由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案有缺陷，而阻礙了建筑施工進(jìn)程的情況發(fā)生。同時(shí)設(shè)計(jì)工作人員想要進(jìn)一步優(yōu)化健全設(shè)計(jì)方案，可以通過(guò)三維展示的建筑模型，更加仔細(xì)地觀察暖管通道等這些建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容，有助于設(shè)計(jì)工作人員能夠在第一時(shí)間察覺出其中的問(wèn)題。

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

3.1 運(yùn)用BIM技術(shù)分析建筑結(jié)構(gòu)和場(chǎng)地

設(shè)計(jì)工作人員在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅要根據(jù)客戶需求和充分考慮安全性因素等方面，還需要根據(jù)建筑工程所建立的地區(qū)情況，健全優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與方案。因?yàn)榻ㄖこ趟⒌牡貐^(qū)，土地質(zhì)量，四周環(huán)境情況等，都會(huì)最大限度影響到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容，BIM技術(shù)能夠幫助解決此項(xiàng)問(wèn)題。設(shè)計(jì)工作人員運(yùn)用BIM技術(shù)，并且將該技術(shù)和地理信息系統(tǒng)結(jié)合使用，BIM技術(shù)能夠準(zhǔn)確有效地模擬建筑工程所建立地區(qū)的真實(shí)情況，通過(guò)這種模擬呈現(xiàn)的方式，能夠幫助建筑設(shè)計(jì)工作人員有效完善設(shè)計(jì)方案，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案可以有效適應(yīng)建筑場(chǎng)地的真實(shí)需求，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案更加有效合理，具有可操作性。

3.2 運(yùn)用BIM技術(shù)分析建筑結(jié)構(gòu)性能

設(shè)計(jì)工作人員除了要考慮客戶需求，安全性，工程建筑地質(zhì)等這些因素，還需要保證建筑結(jié)構(gòu)的性能。性能主要是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的抗震性、牢固性等這些性能。設(shè)計(jì)工作人員必須充分考慮到這些性能因素，全方面考慮并將其有機(jī)組合起來(lái)，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案能夠在性能方面滿足客戶要求。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)工作人員同樣可以運(yùn)用BIM技術(shù)，可以把BIM技術(shù)和性能分析軟件充分結(jié)合運(yùn)用起來(lái)，把性能分析軟件導(dǎo)入其中模型數(shù)據(jù)之中，通過(guò)該軟件，能夠高效率地實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)性因素的分析研究工作。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性能分析手段，需要消耗大量的人力和物力資源，運(yùn)用BIM技術(shù)能夠大幅提高該項(xiàng)工作的工作效率，并且該項(xiàng)分析工作涉及大量數(shù)據(jù)計(jì)算，運(yùn)用BIM技術(shù)也能夠最大限度提高數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性，有效避免因?yàn)橛?jì)算失誤而影響到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性。

3.3 運(yùn)用BIM技術(shù)幫助協(xié)同建筑結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的大量數(shù)據(jù)，是需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)計(jì)算，同時(shí)也需要全過(guò)程一直交流共享，傳統(tǒng)促進(jìn)交流共享的體系不完善，因此設(shè)計(jì)工作人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，容易由于數(shù)據(jù)沒(méi)有在第一時(shí)間共享同步，而造成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案不準(zhǔn)確。運(yùn)用BIM技術(shù)，可以高效率地進(jìn)行數(shù)據(jù)交流和共享。另外，BIM技術(shù)擁有中性數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，不一樣的專業(yè)之間也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的交流分享。設(shè)計(jì)工作人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，對(duì)于其中需要處理分析的數(shù)據(jù)牽涉到多個(gè)專業(yè)，比如水暖、土建等這些專業(yè)，BIM技術(shù)擁有中性數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)交流就能夠高效進(jìn)行，確保了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中數(shù)據(jù)交流分享的效率。

3.4 運(yùn)用BIM技術(shù)有效適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)建模不斷擴(kuò)大的范圍

如今，建筑工程橫跨的空間越來(lái)越大，鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)用的范圍也跟著不斷擴(kuò)大，運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠確保不斷擴(kuò)大空間的鋼結(jié)構(gòu)依舊能夠發(fā)揮出真正的作用，同時(shí)BIM技術(shù)還能夠有效確保鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的安全性。鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)梁柱連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不一樣的連接手段，所展現(xiàn)出來(lái)的結(jié)構(gòu)特性也各不一樣，這也最大限度提高鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的運(yùn)用程度。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員可以運(yùn)用BIM技術(shù)，控制鋼結(jié)構(gòu)梁的高度，有針對(duì)性地進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化調(diào)整工作。同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員還能夠運(yùn)用BIM技術(shù)，進(jìn)行參數(shù)共享，從而更加詳細(xì)準(zhǔn)確的控制鋼結(jié)構(gòu)中螺栓的連接件具體數(shù)量以及間距情況。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，信息技術(shù)水平在不斷提高，各行各業(yè)都在積極運(yùn)用信息技術(shù)，并且得到了不錯(cuò)的效果。BIM技術(shù)具備巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)信息，能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作提供全方面有效的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)調(diào)整和修改都比傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更方便，并且模型三維化，能夠更加立體全面點(diǎn)的觀察建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠有效幫助提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作效率，有效提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加完善。