李尤偉 熊昕瑤

摘要：當前我國的城市建設事業(yè)突飛猛進，而建筑結(jié)構設計作為工程建設的關鍵環(huán)節(jié)之一，運用BIM等先進技術改善建筑結(jié)構設計的重要意義也日益凸顯。本文從闡述BIM技術的概念及其應用價值入手，隨后對BIM技術應用于建筑結(jié)構設計過程中出現(xiàn)的種種問題進行總結(jié)分析，最后在深入剖析問題的基礎上，探索提出以BIM技術運用來改善和提高建筑結(jié)構設計水平的對策路徑。

關鍵詞：探析;建筑結(jié)構設計;BIM技術;應用

BIM技術即“Building Information Modeling”，中文為“建筑信息建?！保敢匀S數(shù)字技術為基礎，在計算機中建立虛擬的三維模型。近年來，隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，在工程質(zhì)量與建設成本間矛盾日益突出的背景下，基礎沉降不均、結(jié)構層裂縫滲水等建筑工程質(zhì)量問題層出不窮。因此，在這種背景下，如何采用BIM技術來改善建筑結(jié)構設計，使日益增長的各類建筑既能扮靚城市、又能牢固實用，成為城市建設領域及社會各界廣泛關注的熱點問題[1]。

一、BIM技術對建筑結(jié)構設計的應用途徑

（一）提供強有力技術支撐，提高圖紙設計效率

BIM技術將建筑工程數(shù)據(jù)進行關聯(lián)，形成模型系統(tǒng)，結(jié)構設計師如需對建設項目進行調(diào)整，只需修改局部內(nèi)容，關聯(lián)內(nèi)容將自動反饋到系統(tǒng)構建中，大大減輕設計圖紙修改工作量，改變建筑結(jié)構設計構建多個分散模型、“牽一發(fā)而動全身”的狀況，有效提高設計師工作效率，極大適應當前我國建筑工程數(shù)量、規(guī)模急劇增長的客觀形勢。

（二）促進有關部門協(xié)調(diào)統(tǒng)一，推動決策者精準施策

建筑結(jié)構設計涉及力學、市政學及建筑美學，是一個復雜的系統(tǒng)工程，如按照各專業(yè)設計人員獨立設計再進行匯總的工作思路，由于缺乏必要的設計信息溝通，就會造成諸多“信息斷層”和“信息孤島”，增加返工風險。BIM技術實現(xiàn)了對工程海量信息的集中儲存和處理要求，可以促使各參與方進行信息交流和共享，大幅提升設計過程中效率和協(xié)調(diào)性。

（三）實現(xiàn)可視化模擬，有效對接施工管理需求

BIM信息模型直觀可視，便于進行建筑結(jié)構施工階段的可視化模擬，通過建筑模型的立體效果對建筑模型中的每個部分進行詳細了解，由此有助于建筑結(jié)構設計人員向施工人員的可視化設計交底，在方案敲定過程中，設計、施工人員可以直接對接工程施工難點、重點所在，分析和模擬建筑結(jié)構設計的可行性，優(yōu)化方案設計[2]。

二、BIM技術應用背景下，提高建筑結(jié)構設計水平現(xiàn)狀問題綜述

（一）重視程度不高，以先進技術提高建筑結(jié)構設計水平的意識不足

對標國際先進案例，在我國BIM技術應用尚處新興領域，BIM技術應用的重大意義仍沒有得到清晰認識。同時，由于BIM技術的應用對硬件設備、處理軟件等方面要求較高，需投入大量資金用于機房改造、硬件升級、軟件開發(fā)和采購，BIM信息模型的應用收益也相對滯后，由此造成在實際工作中，設計機構決策者普遍存在認識不足、意識不強、動力欠缺的問題，資金投入遠遠不夠，這些問題成為制約BIM技術應用的關鍵因素。

（二）設計人員水準較低，難以適應行業(yè)發(fā)展要求

BIM技術是一項使用要求高、培訓難度大的工作，尤其在缺乏本土化應用軟件條件下，BIM技術應用給設計人員的專業(yè)素質(zhì)帶來了較大挑戰(zhàn)，要求其不僅熟練掌握建筑結(jié)構方面知識，還要具備一定的計算機軟件操作及編程能力。在大多數(shù)建筑項目工期緊張的情況下，這種由BIM技術研發(fā)及應用帶來的時間成本，會不可避免地會影響到建筑建設相關環(huán)節(jié)上的諸多部門利益，導致建筑結(jié)構設計人員既無能力、也無動力在短時間內(nèi)提高BIM技術應用水平，而這也是技術運用舉步維艱、相關軟件難以本土化的重要原因。

（三）統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制尚不完善，BIM技術應用的基礎數(shù)據(jù)難以有效獲取

建筑結(jié)構設計包括對建筑抗震等級、人防等級、地基情況及承載力、市政管道布局方方面面的考慮，須統(tǒng)籌協(xié)調(diào)模型構建，統(tǒng)籌土建、機電等專業(yè)設計人員。但從我國目前實踐情況來看，絕大多數(shù)企業(yè)依然沿用憑經(jīng)驗進行信息管理的工作模式，難以實現(xiàn)各方的信息共享，BIM技術應用中信息數(shù)據(jù)來源不實或信息量不足等問題頻發(fā)，使BIM技術對建筑結(jié)構設計的促進作用大打折扣。

三、改善BIM技術運用、提高建筑結(jié)構設計水平的對策措施

（1）提高重視程度，加大扶持力度，為BIM技術應用于建筑結(jié)構設計提供堅實保障。建筑結(jié)構設計相關機構應深切認識到BIM技術運用對企業(yè)發(fā)展的重要意義，把“組建BIM技術研發(fā)團隊，加大相關硬件設施投入”作為企業(yè)生存發(fā)展的頭等大事。結(jié)合自身發(fā)展實際，通過扎實的現(xiàn)場實地踏勘，進行BIM技術數(shù)據(jù)采集、建筑工程信息體系架構。另外，政府和領域內(nèi)行會組織還可設立專項資金，激勵行業(yè)技術人員探索BIM技術在建筑結(jié)構信息模型構建、軟件本土化等方面進行創(chuàng)新，為結(jié)構設計人員破解后顧之憂。

（2）提高設計人員工作水平，為BIM技術應用于建筑結(jié)構設計提供人才儲備。建筑設計機構應對結(jié)構設計人員進行包括BIM技術軟件操作等方面必要的技能培訓，增加人才供應，有效提升BIM技術應用于建筑結(jié)構設計的工作質(zhì)量。探索建立BIM技術人才培養(yǎng)的綜合考核評價機制，組建企業(yè)所屬的BIM技術團隊，從簡單的小項目開始，逐步積累經(jīng)驗，實形成BIM技術應用的長效制度保障。

（3）完善統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制，暢通BIM技術應用于建筑結(jié)構設計的路徑。企業(yè)決策層應統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水、電、熱、氣等多個設計部，確保BIM模型基礎數(shù)據(jù)的提供，便于構建建筑結(jié)構設計相關數(shù)據(jù)信息模型。結(jié)合工程實際，分析建筑結(jié)構是否會阻止水暖施工、土木施工、裝飾施工等，充分暴露后期施工有可能遇到的避讓、架坡等問題，提高結(jié)構設計優(yōu)化效率，有效減少或杜絕由結(jié)構調(diào)整帶來的工期延誤。

四、結(jié)語

綜上所述，BIM技術應用于建筑結(jié)構設計具有十分重要的意義，面臨重視程度不高、專業(yè)技術人員工作能力不強等諸多困境，需政府、設計機構多方協(xié)作，形成工作合力，提高重視程度、設計人員工作水平，完善統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制和相關法律法規(guī)及規(guī)范標準，為BIM技術應用于建筑結(jié)構設計提供堅實保障、人才儲備、扎實依據(jù)，有效促進城市建設事業(yè)獲得長足發(fā)展。

（作者單位：江西科技學院土木工程學院）

參考文獻

[1]翟傳彬.淺析建筑結(jié)構設計中BIM技術的應用分析[J].工程技術：全文版，2016（28）：00024-00024.

[2]金曉東.淺析BIM技術在建筑工程結(jié)構設計中的應用優(yōu)勢[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2017（15）：131-131.