李莉

摘 要：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑業(yè)也迎來了極為高速的發(fā)展進(jìn)程?，F(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目正越來越向著大規(guī)模、高層化以及超高層化方向發(fā)展，這樣的發(fā)展方向大大地增加了施工的技術(shù)難度，造成了實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。面對這樣的趨勢，應(yīng)用BIM技術(shù)使各方達(dá)到協(xié)同設(shè)計(jì)、施工一體化，能夠有效減少建筑設(shè)計(jì)周期、提高建筑設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)品質(zhì)。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 BIM技術(shù)概述

目前建筑工程的規(guī)模正在逐漸變大，大眾對建筑的功能需求也越來越多樣化，建筑體型也隨之變得更加復(fù)雜多樣，所以，建筑工程項(xiàng)目中包含的項(xiàng)目信息也越來越多。這些資源信息對建筑企業(yè)來說非常重要，要是對其進(jìn)行充分利用，可以有效節(jié)省工程開支，縮短工期，同時(shí)對工程質(zhì)量保證和消除安全隱患都能起到很大的作用。因此，在建筑工程項(xiàng)目中，信息技術(shù)的優(yōu)勢越來越突出，并且取得了建筑行業(yè)對其的認(rèn)可。但是如何將建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中的各類信息合理規(guī)劃應(yīng)用，從而有效控制建設(shè)成本并計(jì)劃好工期，另外能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中的不合理之處，避免影響后期工程建設(shè)，這就變得非常重要了。因此，綜合看來，當(dāng)代建筑企業(yè)必不可少的就是要綜合全面管理施工建設(shè)全過程的信息數(shù)據(jù)。建筑設(shè)計(jì)作為工程信息的開端，其始終處在核心位置，同時(shí)也是BIM技術(shù)的重點(diǎn)關(guān)注對象。在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，BIM是一項(xiàng)革命性技術(shù)正發(fā)揮出其顯著優(yōu)勢。

2 BIM在建筑設(shè)計(jì)中的意義

2.1 提供了信息化功能

現(xiàn)如今，全球正處于信息化時(shí)代，信息技術(shù)已經(jīng)融入到人們生活當(dāng)中的各個(gè)領(lǐng)域，建筑工程行業(yè)也不例外。在信息技術(shù)當(dāng)中，BIM屬于非常關(guān)鍵的一種技術(shù)，這種技術(shù)與傳統(tǒng)的三維模型相比，能夠使得數(shù)字信息言行一致，使得相關(guān)設(shè)計(jì)單位以及施工單位，都能夠?qū)崟r(shí)獲得最新信息，同時(shí)還能夠?qū)⑺械男畔⑦M(jìn)行永久保存。而在建筑設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)，若是需要進(jìn)行修改則統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生變化，這樣一來能夠有效的節(jié)省時(shí)間，大大提升工作效率。

2.2 可以滿足建筑設(shè)計(jì)要求

如今，越來越多的建筑不再局限于傳統(tǒng)的房間形狀，異形建筑以其美觀、和諧、綠色而受到人們的歡迎。在BIM技術(shù)的應(yīng)用中，標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的建設(shè)能夠滿足建筑設(shè)計(jì)的要求。在BIM應(yīng)用中，一些異型建筑物也易于三維呈現(xiàn)。

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

3.1 在建筑地點(diǎn)和結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑特點(diǎn)上會(huì)根據(jù)地點(diǎn)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析應(yīng)用，一是在建筑地點(diǎn)上多與環(huán)境和自然條件有關(guān)系，為把BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑地點(diǎn)上就要根據(jù)地質(zhì)條件、環(huán)境因素、自然因素等來進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)評估，通過數(shù)字化的圖像呈現(xiàn)出來，再根據(jù)其他有關(guān)技術(shù)對于整體的效果和條件進(jìn)行模擬，看該方案對于其地點(diǎn)是否存在排異反應(yīng)，這樣可以體現(xiàn)出建筑地點(diǎn)上的主要特點(diǎn)，同時(shí)也為保證建筑工程在施工地點(diǎn)的安全性考慮。二是對結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行分析，BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)上具有很大的優(yōu)勢，可以全方位進(jìn)行模擬，并且還可以根據(jù)模擬程度的不同進(jìn)行方案分析，建立三維模型和數(shù)字化一體的模型，從而展現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)的具體情況，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的缺點(diǎn)，并對此進(jìn)行優(yōu)化，保證建筑施工的質(zhì)量和安全。最后，在建筑地點(diǎn)和結(jié)構(gòu)分析上BIM技術(shù)起到了便捷、高效的工作特點(diǎn)。

3.2 在建筑結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)CAD制圖的限制，使得建筑模型可以立體、全面的展現(xiàn)出來。以往的CAD建模，僅僅能夠進(jìn)行二維平面制圖，無法構(gòu)建三維實(shí)體模型。但是BIM技術(shù)的使用能夠構(gòu)建三維實(shí)體模型，使得模型全方位呈現(xiàn)給施工人員。BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用，可以對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化，不僅如此，BIM技術(shù)還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的問題和不足，并提出針對性的解決方案，從而提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)建筑中BIM技術(shù)的應(yīng)用

目前我國大跨度建筑物的建設(shè)數(shù)量越來越多，鋼結(jié)構(gòu)是主要的結(jié)構(gòu)形式，但是大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)連接、加強(qiáng)件布置難度較大，并且進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)對梁柱連接、梁梁鉸接、梁梁剛接等連接形式需要通過參數(shù)化技術(shù)來進(jìn)行各個(gè)連接件的專項(xiàng)設(shè)計(jì)。BIM建筑技術(shù)的應(yīng)用能夠在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中實(shí)現(xiàn)參數(shù)共享，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員通過BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠控制鋼結(jié)構(gòu)螺栓的數(shù)量，規(guī)格，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，僅需進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)便能夠更改、調(diào)節(jié)連接件，此時(shí)建筑設(shè)計(jì)人員只需要畫出大樣即可，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)人員只需要參考相應(yīng)位置設(shè)計(jì)，以此就能夠進(jìn)行加強(qiáng)件形式和位置的確定，能夠促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和施工效率的提高。在鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，對于材料和結(jié)構(gòu)在應(yīng)力、結(jié)構(gòu)分析等各方面的計(jì)算是非常復(fù)雜和繁瑣的，所以傳統(tǒng)的計(jì)算方式很難完成這種程序計(jì)算，并且極易造成結(jié)果設(shè)計(jì)中存在各種各樣的問題。而應(yīng)用BIM技術(shù)，其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理中心，使得這種復(fù)雜的計(jì)算變得極為簡單。而在比較復(fù)雜的加強(qiáng)構(gòu)件布置和使用問題上，只要設(shè)計(jì)者將相關(guān)的參數(shù)植入BIM模型系統(tǒng)中，通過BIM數(shù)據(jù)處理中心的數(shù)據(jù)計(jì)算和性能分析，BIM模型系統(tǒng)就能夠快速完成有關(guān)加強(qiáng)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、布置位置以及連接方式等相關(guān)數(shù)據(jù)輸出，能夠有效的預(yù)防鋼結(jié)構(gòu)建筑在設(shè)計(jì)上存在薄弱環(huán)節(jié)。因此BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，不但可以解決計(jì)算上存在的難題，而且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，科學(xué)性，牢固性等方面都有著極大的幫助。對于保障和提高鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)水平和建筑整體質(zhì)量有著極高的重要性。

3.4 BIM技術(shù)的應(yīng)用，使得多專業(yè)設(shè)計(jì)單元協(xié)同工作更加簡捷

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通過BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)處理中心，可以將各設(shè)計(jì)單元設(shè)計(jì)方案以及工程的相關(guān)信息實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)共享。各設(shè)計(jì)單位可以通過BIM技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行深入的交流與溝通，使得每個(gè)設(shè)計(jì)單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在保證原有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能的前提下，最大可能的滿足其它設(shè)計(jì)單元設(shè)計(jì)和施工需要。通過BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)處理和信息分享，能夠?qū)⒔ㄖこ讨兴婕暗母鲉卧O(shè)計(jì)方案及施工作業(yè)有機(jī)的結(jié)合起來，通過采用相同的數(shù)據(jù)平臺(tái)對各單元的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行規(guī)范處理，在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)暢通和設(shè)計(jì)信息共享的同時(shí)，避免了因?yàn)閿?shù)據(jù)傳遞錯(cuò)誤或參數(shù)性錯(cuò)誤，而使建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上就存在缺陷，這對于保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，起到了至關(guān)重要的作用。

4 結(jié)語

綜上所述，建筑工程設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用BIM技術(shù)具有重大意義，業(yè)主可以在施工前對于建筑工程的整體進(jìn)行掌控，設(shè)計(jì)人員對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析使用以及施工單位當(dāng)作設(shè)計(jì)圖紙使用，一般相關(guān)人員可以結(jié)合具體情況，將此技術(shù)的優(yōu)勢以及特點(diǎn)得到充分發(fā)揮。使此技術(shù)能夠最大限度地發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢和促進(jìn)建筑工程的發(fā)展。通過本文的分析，在工程準(zhǔn)備階段的應(yīng)用、在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中的應(yīng)用、在預(yù)制構(gòu)件安裝和鋼結(jié)構(gòu)建模以及在施工中都得到廣泛的應(yīng)用，并將其優(yōu)勢得到最大可能的發(fā)揮。隨著我國建筑工程的規(guī)模擴(kuò)大化，未來將會(huì)面臨更大的挑戰(zhàn)，對此就要借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)提高建設(shè)水平以及施工質(zhì)量，BIM技術(shù)就因?yàn)榫哂械谋姸鄡?yōu)勢在未來的發(fā)展前景中具有非常廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

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