盧平，田鄒

（浙江省天正設計工程有限公司，浙江 杭州 310000）

關于建筑結構設計中BIM技術的應用分析

盧平，田鄒

（浙江省天正設計工程有限公司，浙江 杭州 310000）

目前，國內(nèi)BIM理念與技術逐漸在建筑行業(yè)廣泛應用，尤其在建筑結構設計過程中，BIM技術應用效果較好。建筑結構設計中的BIM技術應用實現(xiàn)了各部門、各專業(yè)間的有效共享。對BIM技術的應用特點進行了分析，并在此基礎上，就技術在現(xiàn)階段建筑結構設計中的應用實踐，談一下個人的觀點和認識，以供參考。

BIM技術；建筑結構；空間碰撞點；應用實踐

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，一些先進的技術工藝逐漸應用到各生產(chǎn)領域實踐之中；對于建筑行業(yè)而言，因其生產(chǎn)周期比較長，且具有規(guī)模大、影響范圍廣等特點，因此，建筑質量很大程度上取決于建筑結構設計。

對于建筑結構設計單位而言，為了有效提高設計質量，采用BIM技術保證了建筑項目設計的安全性、可靠性、舒適性、先進性。

1 BIM技術概述

基于BIM技術應用的協(xié)同環(huán)境具有透明性和可持續(xù)性，在該環(huán)境條件下可對建筑項目構件信息予以復制、核查，確保全生命周期中各參與方及時溝通交流，實現(xiàn)信息在各參與方間的及時、有效共享。

1.1 BIM技術的可視化

BIM技術的最顯著特點就是所見即所得、設計過程的可視化，對于建筑行業(yè)和專業(yè)而言意義重大。尤其在當前建筑物向著大規(guī)模、復雜功能、形態(tài)化方向發(fā)展的時代背景下，建筑系統(tǒng)更加復雜，需將多種復雜管道布設在有限的空間范圍之內(nèi)，以此來有效滿足空間要求。BIM技術的應用實現(xiàn)了設計的可視化，從而使設計師能夠更加直觀地把握建筑結構關鍵位置的空間狀況，以確保能夠合理布局相應管件、對有限空間進行合理應用。

1.2 對空間碰撞進行實時檢查

BIM技術的應用可以有效檢查空間碰撞情況，這對建筑設計具有非常大的幫助。近年來，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展和系統(tǒng)的復雜化程度不斷提升，建筑空間利用率的提高非常重要。BIM技術模型的構建可從不同的視角對主要管道、結構空間等進行觀察，及時發(fā)現(xiàn)主要管道以及建筑結構間的空間碰撞關系與存在的問題，以便于及時對其進行調整。碰撞檢查過程中，需耗費大量的時間、人力、物力，為了確保在平面圖紙上能夠準確定位空間碰撞點，參與人員應當具備一定的空間想象能力。

1.3 關聯(lián)修改

對于BIM模型而言，其綜合了很多專業(yè)設計信息，在BIM協(xié)同設計時，各專業(yè)設計信息通過協(xié)同設計平臺匯集在一個模型之中，任何信息的變化只需通過該模型即可實現(xiàn)修改。雖然這樣做不一定能夠確保修改量減少，但修改關聯(lián)性卻得到了有效增強。比如，在設計建筑結構時，如果需修改某樓層平面中立管所在的位置，設計人員只需要修改相應的參數(shù)信息即可，BIM模型自動關聯(lián)并生成平面圖、剖面圖以及詳圖等。

1.4 協(xié)同設計

BIM技術模型是各專業(yè)間相互協(xié)同設計的結構，各專業(yè)主體文件可獨立設計，設計人員在專業(yè)設計界面下進行本專業(yè)設計；不同專業(yè)的文件通過協(xié)同設計平臺，采用鏈接模型模式實現(xiàn)設計信息和資源共享，通過專業(yè)鏈接建立模型系統(tǒng)，以此來確保設計信息能準確傳送。

在建筑結構設計中，BIM技術的應用難點在于應用BIM技術時，需將模型發(fā)至分析軟件，后者利用算法反饋設計信息，并根據(jù)指令形成動態(tài)結構模型。BIM技術模型屬于物理模型、分析模型和施工文檔數(shù)據(jù)模型，建筑結構設計過程中需要采用符合標準的結構構件。只有這樣，才能實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)模型間的無縫連接。

2 BIM技術的應用實踐

2.1 分析建筑結構功用

建筑結構設計過程中，不只是針對結構中的一些部分設計，也并非只是將建筑結構中的一些部分置換順序，最為關鍵的是按照建筑規(guī)范和要求，從整體上對建筑結構進行優(yōu)化設計，實現(xiàn)建筑結構功能最優(yōu)。

傳統(tǒng)模式下的建筑結構設計過程中，往往在建筑結構功能和性能方面投入大量的資金，需要投入大量的人力和物力，經(jīng)濟效益不佳；僅靠設計人員對建筑結構的性能剖析，很可能會出現(xiàn)失誤或者錯誤，究其原因，主要是因為人的精神很難保持集中，通常會因松懈而對設計產(chǎn)生不利影響。BIM技術的應用，可對建筑結構的性能及其功用特點進行全面剖析，只需將信息輸入BIM模型，即可實現(xiàn)設計之目的，并最終獲得最優(yōu)設計方案。

2.2 結構以及現(xiàn)場情況剖析

為了有效保證建筑結構施工質量，只依靠建筑結構設計是不夠的，還需充分考慮現(xiàn)場條件。在此過程中，采用BIM技術實現(xiàn)與地理信息系統(tǒng)之間的聯(lián)系，再現(xiàn)施工現(xiàn)場，然后建立模型，在此過程中，設計人員應當根據(jù)數(shù)據(jù)信息對現(xiàn)場情況剖析，并且根據(jù)分析結果對結構設計方案優(yōu)化改進，以確保設計方案與現(xiàn)場工況和技術要求相匹配，這有利于提高建筑工程整體施工質量和效率。

2.3 鋼結構建模

在建筑結構設計過程中，鋼結構是必不可少的，設計時需對鋼結構建模。在對鋼結構建模過程中，應當注意連接、加強件問題，鋼結構連接時采用連接梁柱以及梁梁鉸接等方式。在設計過程中，應當充分考慮梁體的高度等要求，以確保連接部分更適合施工要求，并且將BIM技術應用到鋼結構建模之中。

在此過程中，設計人員能夠獲得參數(shù)，并以此來有效把控螺栓的用量與螺栓間距。鋼結構建模過程中，采用BIM技術可以使設計人員只需對參數(shù)信息適當修正即可對連接件優(yōu)化設計；就加強件而言，設計人員應當對結構制作過程進行整體了解和把握，以確保施工過程中對加強件能夠準確定位。

2.4 協(xié)調建筑結構

基于BIM技術的模型，會對建筑結構信息適當?shù)奶砑踊蛘邉h減處理，這有利于保證建筑結構以及建筑工程項目的施工建設質量；通過BIM模型及時處理相關信息，然后傳達給相關人員，在信息傳達過程中需注意各地區(qū)的模型差異。實踐中，為了能夠有效傳達信息資料，可采用中間數(shù)據(jù)文件適當輔助；對中性數(shù)據(jù)庫處理也非常的重要，設計人員可以看懂數(shù)據(jù)信息及其內(nèi)涵，以便于設計人員有效地進行溝通交流，并且對擬建建筑結構和建筑工程進行協(xié)調設計，有利于提高建筑施工質量。

2.5 設計工具

BIM技術在建筑改造過程中的應用，可以實現(xiàn)建模、生成圖紙以及模擬分析等，且對信息儲存、交互等起到了非常重要的作用。在BIM技術軟件應用基礎上，可在同一建筑工程項目內(nèi)實現(xiàn)專業(yè)協(xié)同。

3 結束語

總而言之，作為新興的技術手段，雖然BIM技術的應用實踐時間相對較短，但該技術方法在北京、上海等發(fā)達地區(qū)較復雜的建筑工程和建筑結構設計過程中，取得了不錯的應用效果。目前，建筑領域采用BIM技術依然存在很大局限性和應用障礙，因此，需要不斷創(chuàng)新和改進，使BIM技術更好地服務于建筑結構設計和建筑行業(yè)。

［1］張超.探析建筑結構設計中BIM技術的應用［J］.建材與裝飾，2016（27）.

［2］彭寶瑩，楊志杰，李娜.淺析BIM技術在建筑結構設計中的應用［J］.四川水泥，2015（05）.

［3］趙華英.BIM結構設計應用［J］.土木建筑工程信息技術，2015（03）.

TU17

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.20.147

2095－6835（2017）20－0147－02

〔編輯：張思楠〕