郭玉蓮

摘 要：在工程項目數(shù)量和規(guī)模日益增長的今天，人們對建筑工程質(zhì)量安全關(guān)注度越來越高。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量好壞可對工程項目質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的價值逐漸體現(xiàn)出來。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員通常會利用BIM技術(shù)進行建模，結(jié)合計算、信息及數(shù)字化等技術(shù)對工程項目設(shè)計可行性進行探索。BIM技術(shù)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要手段，對建筑施工企業(yè)發(fā)展具有重要影響，值得相關(guān)工程項目設(shè)計人員應(yīng)用研究。

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

1 研究建筑設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)實意義

作為具備可視化功能的三維數(shù)字建模技術(shù)，其能夠通過數(shù)字化的描述，來為建筑工程設(shè)計人員提供建筑物完整的電子模型，進而提高建筑設(shè)計控制的科學(xué)有效性。在BIM技術(shù)的應(yīng)用背景下，不同的建設(shè)部門、不同的建設(shè)專業(yè)均可實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息資源的共享，以使建筑設(shè)計滿足建設(shè)使用的目標需求。從建筑市場環(huán)境方面來看，設(shè)計人員能夠通過信息數(shù)據(jù)的相互交流，來實現(xiàn)可視化數(shù)字建筑模型的構(gòu)建目標。但在實際應(yīng)用過程中，建筑設(shè)計人員并未充分認識到BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，這就使其作用價值無法充分發(fā)揮出來，在一定程度上阻礙了建筑行業(yè)的快速發(fā)展。為此，研究人員應(yīng)加大建筑設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢及其在市場環(huán)境的應(yīng)用現(xiàn)狀，來對技術(shù)運用的效果價值進行提升控制，以促進建筑行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

2 應(yīng)用優(yōu)勢

經(jīng)分析，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個方面，即信息化、一體化以及圖紙修改合理化。這里的信息化，作為BIM技術(shù)信息數(shù)據(jù)的核心，能夠通過攜帶數(shù)字信息的數(shù)據(jù)庫來為工程建設(shè)人員提供更新的數(shù)據(jù)清單。即當(dāng)建筑設(shè)計的報表更改，BIM技術(shù)的應(yīng)用就能進行數(shù)據(jù)庫的更新，以保證設(shè)計分析的準確性與便捷性。一體化的設(shè)計實現(xiàn)是指，將BIM技術(shù)建模包含的建筑材質(zhì)與光源資料進行綜合性的分析與護理，以在滿足傳統(tǒng)設(shè)計規(guī)范標準要求的情況下，對建筑物涉及的數(shù)據(jù)信息進行可視化設(shè)計。而圖紙修改合理化目標的實現(xiàn)，需將BIM技術(shù)運用到建筑工程的設(shè)計工作當(dāng)中，以使建筑結(jié)構(gòu)模型與數(shù)據(jù)庫包含的信息數(shù)據(jù)便于圖紙的調(diào)整與修改。如此，建筑物的設(shè)計與施工人員就可根據(jù)圖紙快速鎖定設(shè)計控制的關(guān)鍵部位，以實現(xiàn)節(jié)省時間與優(yōu)化施工等目標。

3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用

3.1 建筑結(jié)構(gòu)建模、分析應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)是建筑工程項目施工中需要應(yīng)用到的一種常見施工材料，其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)一定比例。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用方面，設(shè)計人員可利用BIM技術(shù)進行鋼結(jié)構(gòu)建模，對鋼結(jié)構(gòu)加強件或者連接等可能存在的問題進行探討。比如在進行加強件問題研究時，設(shè)計人員首先需要了解建筑結(jié)構(gòu)制作流程，對加強件在工程項目施工中的應(yīng)用、作用等進行了解，然后利用BIM技術(shù)控制加強件。在鋼結(jié)構(gòu)連接問題研究方面，設(shè)計人員首先需要對鋼結(jié)構(gòu)連接方式、連接主體與相關(guān)參數(shù)等進行了解。在實際鋼結(jié)構(gòu)連接難點問題解決方面，設(shè)計人員可通過螺栓間距、螺栓數(shù)量、連接形式等進行連接控制。在建筑結(jié)構(gòu)分析過程中，建筑企業(yè)往往需要投入很多的人力與資金，且分析過程相對較長，分析結(jié)果可能會存在較大的誤差問題。在建筑結(jié)構(gòu)分析方面，BIM技術(shù)能夠提高工作效率，降低建筑企業(yè)人力資源與資金成本。

3.2 實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可視化

BIM技術(shù)是運用三維模型技術(shù)的現(xiàn)代工程建筑領(lǐng)域的新興技術(shù)。它可以使用三維立體模型技術(shù)向用戶展示真實的建筑組件。由于傳統(tǒng)的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是基于CAD軟件進行描繪的，這種方法難以向普通用戶展示建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的詳細信息，因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計初期的BIM技術(shù)有助于各級用戶通過建筑結(jié)構(gòu)的三維實體模型來直觀了解并獲得建筑構(gòu)件的有效信息，對功能布局有準確的理解和認識。BIM技術(shù)可用于許多大型建筑工程項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可以動態(tài)的方式演示整體結(jié)構(gòu)，并幫助用戶從直觀的角度觀察建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)，從而幫助設(shè)計單位選擇優(yōu)化設(shè)計方案，及時發(fā)現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的質(zhì)量缺陷和設(shè)計缺陷問題，對于進一步改善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的工程質(zhì)量具有重要的參考意義。

3.3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計中的具體應(yīng)用

在構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)信息模型時，將會形成一個包含所有建筑工程設(shè)計思路和信息的數(shù)據(jù)庫，庫中所有的與建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計參數(shù)都是相互關(guān)聯(lián)的。相關(guān)設(shè)計人員可以使用數(shù)據(jù)庫中的信息來構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)，并且在設(shè)計過程中限制不同的參數(shù)，以確保BIM系統(tǒng)可以在建筑設(shè)計中及時對數(shù)據(jù)庫進行更新。BIM技術(shù)具有較多優(yōu)點，在建筑設(shè)計應(yīng)用中可以實現(xiàn)安全、質(zhì)量、可靠的工程設(shè)計，對于改善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的數(shù)字信息化發(fā)展具有重要的意義。

3.4 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的具體應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)的建模設(shè)計在建筑過程中至關(guān)重要，在現(xiàn)階段已經(jīng)成為大跨度橋類建筑的主要結(jié)構(gòu)形式。在建模過程中，往往需要解決結(jié)構(gòu)鏈接和加強件布置等方面的困難，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要涉及梁柱連接、梁剛接以及梁鉸接等連接方式，因此在建筑工程設(shè)計中經(jīng)常需要依據(jù)梁的高度來對每部分的連接件進行優(yōu)化和參數(shù)化。在應(yīng)用程序中，BIM系統(tǒng)可以使用參數(shù)共享來控制螺栓的數(shù)量和間距，設(shè)計人員只需調(diào)整參數(shù)即可形成新的連接器。在設(shè)計增強材料和連接件時，設(shè)計人員只需要畫一個大樣本，在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中技術(shù)人員只需參考相應(yīng)位置的設(shè)計，就可以確定增強件和連接件的確切位置。BIM系統(tǒng)的模擬功能對進一步提高鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量和施工效率具有重要作用。

3.5 設(shè)計工具和建筑結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)應(yīng)用

設(shè)計工具是BIM技術(shù)實現(xiàn)的重要載體，在信息交互和村中方面能夠發(fā)揮的作用較大，有利于建筑信息模型模擬、建立和建筑結(jié)構(gòu)圖紙設(shè)計等。在實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要利用BIM技術(shù)相關(guān)設(shè)計工具進行建模、數(shù)據(jù)信息整理和設(shè)計分析等。比如Revit軟件便是BIM技術(shù)應(yīng)用中的一種設(shè)計工具，其在機電、建筑和室內(nèi)結(jié)構(gòu)等方面具有較大的應(yīng)用空間。設(shè)計師可以利用BIM軟件獲取建筑結(jié)構(gòu)模型，通過服務(wù)器更新數(shù)據(jù)資料，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求進行設(shè)計應(yīng)用。在具體設(shè)計工具應(yīng)用方面，設(shè)計人員首先需要創(chuàng)建中心穩(wěn)健，然后利用BIM核心建模軟件進行建筑結(jié)構(gòu)模型設(shè)計，并將其鏈接到中心文件，在中心文件中添加信息數(shù)據(jù)。各類建筑專業(yè)均可以利用中心文件進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用，與其他建筑專業(yè)進行信息共享。

3.6 綠色設(shè)計控制

綠色建筑，作為未來建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向，BIM技術(shù)的運用能夠滿足行業(yè)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境保護需求。即在建設(shè)過程中，運用BIM技術(shù)對建筑通風(fēng)、采光以及日照情況進行分析，并將舒適度作為考慮對象，最終實現(xiàn)改善當(dāng)前建筑物建設(shè)使用污染問題的目標。具體而言，就是對建筑環(huán)境因素進行模擬建模分析，并結(jié)合市場環(huán)境進行綠色設(shè)計，來加快建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展步伐。

由此可以看出，只有將BIM技術(shù)運用于建筑設(shè)計的多個方面，并綜合所處市場環(huán)境的實際發(fā)展情況，才能使技術(shù)的御用效果充分發(fā)揮出來。

總之，BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中對于進一步提高建筑設(shè)計的質(zhì)量和效率具有重要意義，可以幫助建筑公司有效降低建筑產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的設(shè)計、生產(chǎn)等方面的成本。盡管BIM的基本功能技術(shù)可以滿足現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的需要，但BIM技術(shù)對設(shè)計師的整體素質(zhì)也提出了更高的要求。

參考文獻：

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