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

劉杰

安徽寰宇建筑設(shè)計(jì)院 安徽 合肥 230000

前言

現(xiàn)階段，我國(guó)的建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)置中，BIM技術(shù)這個(gè)詞出現(xiàn)的頻率越來(lái)越多，雖然BIM技術(shù)現(xiàn)在只是初級(jí)階段，但是BIM可以通過(guò)本身的優(yōu)勢(shì)有效融合建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)械工程、電子設(shè)備等，得到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注，也有非常重要的意義。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通過(guò)BIM技術(shù)引進(jìn)工程內(nèi)容，不但可以共享工程信息，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念得到優(yōu)化，還可以提升工程工作開(kāi)展的效率。將數(shù)字化和智能化有效結(jié)合，可以節(jié)省設(shè)計(jì)成本，施工期變短。BIM技術(shù)在起步階段的應(yīng)用，把建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容全方位、多角度地進(jìn)行分析，使我國(guó)的建筑行業(yè)迅速發(fā)展，BIM技術(shù)將會(huì)是一個(gè)新開(kāi)拓。

1 BIM技術(shù)發(fā)揮的作用

大家都知道，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作并不簡(jiǎn)單，工作周期也長(zhǎng)，這就需要施工單位運(yùn)用BIM技術(shù)，來(lái)保障工程項(xiàng)目的質(zhì)量和安全。BIM技術(shù)通過(guò)電腦建立模型，使PC端的內(nèi)容數(shù)字化、信息化和可視化，這就使建筑結(jié)構(gòu)變得十分透明，讓人一目了然。為了能夠清楚的分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的建筑空間和地形的現(xiàn)狀，BIM技術(shù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行真實(shí)模擬，幫助地面結(jié)構(gòu)做好規(guī)劃設(shè)計(jì)，就拿設(shè)置墻體和斜坡來(lái)說(shuō)，施工單位根據(jù)建立模型的內(nèi)容，使現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)劃工作內(nèi)容能更好地落實(shí)，還可以優(yōu)化建筑空間場(chǎng)地[1]。

2 在建筑結(jié)構(gòu)中BIM技術(shù)的集成模式

建筑結(jié)構(gòu)的最終呈現(xiàn)方式，是通過(guò)BIM技術(shù)構(gòu)建完成后，以圖紙的方式呈現(xiàn)于人前。如果將BIM技術(shù)和CAD技術(shù)相結(jié)合，可以使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量有所提升。通過(guò)BIM技術(shù)，人們對(duì)各種各樣的工程都有了充分的了解，使其變得更直觀、更透明，還使后期聯(lián)系更加簡(jiǎn)便、快捷，使得工作人員在工作中可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，運(yùn)用集成優(yōu)勢(shì)，讓設(shè)置建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)檢測(cè)，變得更加靈活，這樣如果在后期出現(xiàn)問(wèn)題，也可以快速糾正，保障了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠更加靈活和合理。與此同時(shí)，在模型建立的時(shí)候，應(yīng)把多個(gè)維度的信息實(shí)施管理，通過(guò)用集成化的信息方式對(duì)實(shí)際工程施工進(jìn)行詳細(xì)模擬，從而節(jié)省成本，減少損耗，保證實(shí)現(xiàn)精密的施工過(guò)程。大體量的建筑工程，就需要將模型設(shè)計(jì)和工程建筑有機(jī)結(jié)合的同時(shí)，還要精細(xì)化，這時(shí)候，還要運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施輕量化的處理。值得注意的是，由于BIM的模型是以很多參數(shù)作為依據(jù)的，那么在實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)就要將數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，作為模型數(shù)據(jù)的來(lái)源，這么做可以使BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就得到了充分發(fā)揮，在工程管理決策中，也提供了科學(xué)合理的幫助。

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

（1）建筑設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備。建筑設(shè)計(jì)前期中應(yīng)用的BIM技術(shù)，表現(xiàn)為：首先，建筑空間模型的數(shù)據(jù)來(lái)源是非常專業(yè)化的，根據(jù)實(shí)際測(cè)量，然后對(duì)其空間和地形進(jìn)行一系列的計(jì)算和操作，再與設(shè)計(jì)方案相搭配，這就使建筑設(shè)計(jì)變得直觀、透明，可直接標(biāo)出參數(shù)。與此同時(shí)，通過(guò)GIS軟件設(shè)計(jì)工程斜坡，在建立模型的過(guò)程中，要采集數(shù)據(jù)參數(shù)的同時(shí)，還要模擬實(shí)驗(yàn)。在完成勘測(cè)地形以后，通過(guò)3D模型，合理的規(guī)劃建筑物，并將其呈現(xiàn)全貌。在施工后期，為了方便工作人員配置，還要導(dǎo)入數(shù)據(jù)參數(shù)，明確管理目標(biāo)。其次，在圖紙中的建筑實(shí)體模型，可以針對(duì)不同的顏色進(jìn)行標(biāo)注，這樣可以方便以后查找和能夠快速區(qū)分不同的工作內(nèi)容。然后，為了能讓建筑物更加穩(wěn)固、安全，根據(jù)建筑的性能結(jié)構(gòu)，精確計(jì)算出建筑物的承受力。通過(guò)BIM技術(shù)重復(fù)計(jì)算參數(shù)和構(gòu)建重點(diǎn)，要精確計(jì)算不能馬虎，否則，一個(gè)數(shù)字不同就會(huì)有相當(dāng)大的偏差。因此，要根據(jù)性能結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)入不同的數(shù)據(jù)，在后期需要修改的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分析，不但使后期修改變得更加便捷、高效，還使建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率有所提升。最后，通過(guò)BIM技術(shù)建立鋼結(jié)構(gòu)模型，利用計(jì)算好的梁體高度對(duì)參數(shù)進(jìn)行分析研究，優(yōu)化數(shù)據(jù)，算出高度不一的梁體螺母數(shù)量和間距，使設(shè)計(jì)內(nèi)容更加直觀、清晰。如果還有新的構(gòu)建需要添置，通過(guò)繪制樣圖，確定位置，使結(jié)構(gòu)不存在薄弱點(diǎn)，保障建筑物更加穩(wěn)固。

（2）優(yōu)化技術(shù)方案。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作很有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樵谑┕さ孛妫瑫?huì)存在一些地質(zhì)地面情況很復(fù)雜的地方，這是難度很大的工作。為了確保施工質(zhì)量，這就需要事前就把設(shè)計(jì)方案完成。施工時(shí)，運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)提前布局規(guī)劃設(shè)計(jì)，根據(jù)建立的模型信息，對(duì)施工細(xì)節(jié)和施工后期有一個(gè)預(yù)見(jiàn)性，預(yù)見(jiàn)出會(huì)遇到的問(wèn)題。針對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案具有不同的優(yōu)點(diǎn)，明確地把優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)標(biāo)注出來(lái)，這樣在模擬環(huán)境中，把設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)向設(shè)計(jì)單位詳細(xì)說(shuō)明，提高施工一次性通過(guò)率，減少返工。

4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)用BIM技術(shù)的前景

BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，充分發(fā)揮了最大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在實(shí)施過(guò)程中運(yùn)用BIM技術(shù)，既可以對(duì)施工質(zhì)量有所保障，又可以提升安全性。BIM技術(shù)使得施工單位對(duì)監(jiān)控管理更加科學(xué)，從而使工程處理簡(jiǎn)單化。尤其在修改設(shè)計(jì)的時(shí)候，從事設(shè)計(jì)工作的工作人員僅需要調(diào)整參數(shù)數(shù)據(jù)，便可以完成新設(shè)計(jì)工作。建筑工程中運(yùn)用BIM技術(shù)，不但使其處理具有精細(xì)化、信息化、可視化，還可以減少工期時(shí)間，減少建設(shè)成本，給建筑工程項(xiàng)目帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)，建立模型模擬了虛擬場(chǎng)景，科學(xué)考量指標(biāo)和工序之間的聯(lián)系，BIM技術(shù)使施工工作更加科學(xué)合理。將來(lái)，在施工的過(guò)程中，通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行預(yù)估和指導(dǎo)，讓施工單位對(duì)施工中的難點(diǎn)一目了然，方便做好預(yù)案，助推工程順利進(jìn)行，還可以監(jiān)控施工，對(duì)施工的內(nèi)容和動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確掌握，讓施工的進(jìn)度實(shí)現(xiàn)高效，節(jié)約資金，促進(jìn)了我國(guó)建筑工程質(zhì)量不斷提升，建筑業(yè)綠色健康發(fā)展。