劉博綸 廖怡萱

摘 要：隨著我國(guó)的發(fā)展、時(shí)代的進(jìn)步、社會(huì)的繁榮、經(jīng)濟(jì)的騰飛，人們對(duì)于物質(zhì)文化的需求也越來(lái)越高，這個(gè)變高的需求也會(huì)相應(yīng)的體現(xiàn)到建筑方面。建筑領(lǐng)域的技術(shù)隨著我國(guó)的發(fā)展而不斷的進(jìn)步不斷的革新，而接下來(lái)我們要進(jìn)行討論的BIM技術(shù)，實(shí)則就是建筑領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)科技成果。所謂的BIM技術(shù)，其實(shí)就是在建筑工程起初的設(shè)計(jì)階段建造模型的一種技術(shù)手段。隨著我國(guó)科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域也不斷的革新其科技，而B(niǎo)IM技術(shù)則是以三維技術(shù)作為實(shí)際的技術(shù)基礎(chǔ)，進(jìn)而將工程當(dāng)中的各項(xiàng)工序所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的建模工作和數(shù)字化展示。無(wú)論是技術(shù)相對(duì)落后的過(guò)去也好，還是技術(shù)大發(fā)展的現(xiàn)代也罷，在建筑工程進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候都是需要非常精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)的。所以，本文將從如何有效的將BIM技術(shù)在建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域落實(shí)進(jìn)行研究，并且提出一些個(gè)人的淺見(jiàn)。

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

1 引言

在我國(guó)目前的建筑領(lǐng)域的技術(shù)情況來(lái)看，BIM建模技術(shù)可以算是就建筑行業(yè)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域而言都是非常先進(jìn)的新型模式，BIM這項(xiàng)新型技術(shù)模式在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中主要起到的作用就是將建筑結(jié)構(gòu)的整體性進(jìn)行優(yōu)化，并且將有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行完善。如果認(rèn)為BIM技術(shù)只有這點(diǎn)功能的話，那就真是鼠目寸光了，BIM技術(shù)還有一個(gè)最重要的技術(shù)就是它可以通過(guò)對(duì)建立好的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行合理的科學(xué)的分析，然后從分析整合后的大數(shù)據(jù)中得出這項(xiàng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，是否可以投入到實(shí)際的建設(shè)當(dāng)中。BIM技術(shù)和我國(guó)老式的傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比要而言，應(yīng)用了BIM新型建模技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本明顯就比運(yùn)用老式傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本要地的很多，而且BIM新型的建模技術(shù)還可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的美化，并且提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，這主要是歸功于BIM技術(shù)的便捷性，要是放在傳統(tǒng)個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，單單是美化和提高質(zhì)量這倆就需要消耗很大的人力財(cái)力。BIM新型技術(shù)還可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的整體進(jìn)行相對(duì)細(xì)致的劃分也就是所謂的細(xì)化，將一個(gè)完整的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)劃分為不同的幾個(gè)區(qū)域，然后針對(duì)每個(gè)區(qū)域的不同情況再進(jìn)行具體的優(yōu)化，而且這個(gè)分區(qū)優(yōu)化的過(guò)程還要保障整體建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高整體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。

2 BIM技術(shù)的特性

2.1 信息集成特性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的BIM新型技術(shù)有一個(gè)比較明顯的優(yōu)點(diǎn)就是它可以針對(duì)于各個(gè)方面的各種信息進(jìn)行收集、處理并且整合，而B(niǎo)IM技術(shù)主要是針對(duì)以下兩方面進(jìn)行數(shù)據(jù)信息整合，一、針對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理整合；二、針對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中所需要用到的相關(guān)信息進(jìn)行處理整合。在建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)利用BIM新型技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)建模工程的時(shí)候，相關(guān)的工作人員必須保障在這整個(gè)建模過(guò)程之中，每一道工序都可以合理科學(xué)的運(yùn)行，而且不光保障工序就可以，還需要在這基礎(chǔ)之上保障整個(gè)數(shù)據(jù)建模的有序合理運(yùn)行。在進(jìn)行數(shù)據(jù)建模的時(shí)候，主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)當(dāng)中的三個(gè)維度將多個(gè)相關(guān)的集合信息相結(jié)合，然后再進(jìn)行具體的建模工作，當(dāng)然在建模的過(guò)程當(dāng)中我們還需要著重注意的就是在建筑機(jī)構(gòu)進(jìn)行建筑的過(guò)程當(dāng)中究竟要選取什什么樣的建筑材料來(lái)投入到建筑工程當(dāng)中，而且還有這些材料在不同的結(jié)構(gòu)之間相互連接采用的是一個(gè)什么樣的尺寸，以及在建筑的過(guò)程當(dāng)中需要多少的構(gòu)建等一系列問(wèn)題。想要解決以上所述的這些需要注意的問(wèn)題，那就得在一定的建?；A(chǔ)之上進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，而我國(guó)從老式的傳統(tǒng)CAD制圖技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在的BIM新型建模技術(shù)，這足以看出我國(guó)建筑領(lǐng)域在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的突破和明顯的進(jìn)步。

2.2 采用BIM新型技術(shù)可以使工作變得可以傳遞

在整個(gè)建模的工作過(guò)程當(dāng)中，BIM新型技術(shù)還有一個(gè)非常顯著的優(yōu)點(diǎn)就是這項(xiàng)技術(shù)可以將相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞并且統(tǒng)一，進(jìn)而可以將整個(gè)系統(tǒng)的管理都變得自動(dòng)化，當(dāng)相關(guān)的工作人員需要對(duì)某項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改的時(shí)候，就可以實(shí)現(xiàn)直接調(diào)動(dòng)需要進(jìn)行修改的數(shù)據(jù)而無(wú)需影響其他數(shù)據(jù)，也不需要對(duì)進(jìn)行相關(guān)處理過(guò)的圖紙進(jìn)行修改或者是修改整體工作當(dāng)中所需要的一些連接。BIM新型技術(shù)可以通過(guò)其自身具有的傳遞功能對(duì)需要修改的受影響的數(shù)據(jù)針對(duì)性修改，這項(xiàng)技術(shù)不但可以在整體的工作當(dāng)中降低相關(guān)的設(shè)計(jì)人員的工作量，也可以在一定的程度上提高工作的效率，并且也避免了因?yàn)樾枰M(jìn)行修改的數(shù)據(jù)過(guò)多而出現(xiàn)的一些錯(cuò)誤。這些BIM的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)足以證明BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的可行性和必然性。

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

3.1 分析建筑結(jié)構(gòu)和場(chǎng)地

（1）在建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的時(shí)候應(yīng)該保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性、安全性等多種特點(diǎn)，如果一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并沒(méi)有這些如穩(wěn)固性、安全性等特點(diǎn)，那么一旦當(dāng)這個(gè)設(shè)計(jì)被投入到實(shí)際的施工當(dāng)中后果將不堪設(shè)想，不但會(huì)在實(shí)際的施工過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)各種問(wèn)題，而且還會(huì)對(duì)整體的建筑和相關(guān)的施工人員的安全產(chǎn)生威脅，所以基于這幾點(diǎn)，保障建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性就先的非常的重要，但是如果想要將這些特性充分的具備的話，那就得需要事先對(duì)相關(guān)的建筑場(chǎng)地、建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行深入的研究分析，因?yàn)樵谶M(jìn)行實(shí)地作業(yè)的時(shí)候場(chǎng)地的一些特別情況也會(huì)對(duì)整體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成或多或少的影響。在進(jìn)行實(shí)際的場(chǎng)地考察分析的時(shí)候，一般都會(huì)采用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的作業(yè)，而在將BIM作業(yè)系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)相互連接之后，就可以將場(chǎng)地的實(shí)際情況真實(shí)的模擬出來(lái)，然后就可以針對(duì)這些模擬出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行建造模型，在模型建造完成之后對(duì)比著模型再篩選施工地，進(jìn)而選取出最佳的施工場(chǎng)地。

3.2 實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可視化

其實(shí)BIM技術(shù)是將三面型技術(shù)作為整體的技術(shù)基礎(chǔ)，然后再將這整個(gè)技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代的建筑工程當(dāng)中，BIM技術(shù)還有一點(diǎn)好處就是它可以通過(guò)三維模型技術(shù)將整體的建筑結(jié)構(gòu)以百分之百的還原度展現(xiàn)給用戶(hù)們，因?yàn)橹八鶓?yīng)用的是傳統(tǒng)的CAD繪圖軟件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，由于這種技術(shù)的局限性所以不能給用戶(hù)們展現(xiàn)出詳細(xì)的建筑結(jié)構(gòu)信息，即使展現(xiàn)出來(lái)了，懂得CAD的人又有多少，直觀性仍不如BIM技術(shù)。BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期階段便通過(guò)建立建筑結(jié)構(gòu)的三位實(shí)體模型，來(lái)幫助各層次用戶(hù)通過(guò)直觀的角度對(duì)建筑構(gòu)件信息、功能布局有一個(gè)準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)與了解。

很多大型建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以利用BIM技術(shù)對(duì)其整體結(jié)構(gòu)進(jìn)動(dòng)態(tài)演示，幫助用戶(hù)利用直觀的角度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行觀測(cè)，從而幫助設(shè)計(jì)單位選取最佳的設(shè)計(jì)方案，并且可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的質(zhì)量缺陷與設(shè)計(jì)缺陷，對(duì)進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量有著重要意義。

3.3 BIM技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建模

建筑工程不斷發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)更加自由開(kāi)放，空間大、跨度大趨勢(shì)明顯，鋼結(jié)構(gòu)作為大跨度建筑物的主要結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用越來(lái)越廣泛。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及梁柱連接、梁梁鉸接及梁梁剛接等連接形式，建筑施工時(shí)面臨結(jié)構(gòu)連接及加強(qiáng)件布置等難點(diǎn)。BIM技術(shù)可以對(duì)各個(gè)連接件進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)并將其參數(shù)化，其信息集成和協(xié)同工作的特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)共享，從而控制螺栓數(shù)量和間距。若參數(shù)在實(shí)地施工過(guò)程需要進(jìn)行調(diào)整，只需對(duì)單項(xiàng)更改便可形成新的連接。BIM技術(shù)的應(yīng)用使得設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加強(qiáng)件布置的過(guò)程中僅需繪畫(huà)出結(jié)構(gòu)的大樣，施工人員便可參考設(shè)計(jì)準(zhǔn)確找到加強(qiáng)件及連接件的位置，大大提高了施工效率，避免了鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的薄弱環(huán)節(jié)。

3.4 構(gòu)建整體結(jié)構(gòu)模型

建筑工程質(zhì)量如何直接受到建筑結(jié)構(gòu)的影響，若建筑結(jié)構(gòu)不夠科學(xué)合理，不僅無(wú)法保證整體工程的質(zhì)量，也會(huì)浪費(fèi)更多的人力、物力和財(cái)力，因此在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)此方面的重視。應(yīng)用BIM技術(shù)后，其可以幫助建立一個(gè)完善的建筑整體結(jié)構(gòu)模型，如其可以在梁、板、柱以及樓梯等方面提供有價(jià)值的信息，以墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)件為例，可以針對(duì)相關(guān)流程進(jìn)行深入探討：①定義建筑實(shí)體；②定義墻體實(shí)體；③利用集合關(guān)聯(lián)實(shí)體進(jìn)行樓層實(shí)體和建筑實(shí)體的關(guān)聯(lián)。

3.5 BIM 技術(shù)用于建筑空間規(guī)劃

建筑基地的地形分析是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要步驟，尤其針對(duì)復(fù)雜地形，空間規(guī)劃極為重要。利用 BIM 技術(shù)可對(duì)建筑基地進(jìn)行空間分析及模擬，分析要素包括地質(zhì)環(huán)境、水文狀況、坡向、斜率等，并可運(yùn)用 BIM 技術(shù)初步探索建在復(fù)雜地形上的建筑物的可行性和效果，為設(shè)計(jì)人員提供借鑒。采用 BIM 技術(shù)的可視化分析功能可將建筑物的空間規(guī)劃以 3D 立體形式呈現(xiàn)出來(lái)，并通過(guò)相應(yīng)模型的建立實(shí)現(xiàn)規(guī)劃可視度分析、室內(nèi)視野分析以及周?chē)缆房梢暦治龅龋倬C合各影響因素便可逐步優(yōu)化空間規(guī)劃模型，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要的研究對(duì)象便是BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用情況，根據(jù)BIM技術(shù)的特性和其應(yīng)用的相關(guān)分析來(lái)針對(duì)性對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所起的作用。BIM技術(shù)通過(guò)建造相關(guān)的建筑信息模型，可以說(shuō)對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)是一次革命性的推進(jìn)，他是工程建造過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵性的工具。BIM技術(shù)幾乎適用于各個(gè)工程建造階段，對(duì)于不同項(xiàng)目不同周期的領(lǐng)域它都是很有效的選擇。對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用，特別是在文中提到的信息集成的使用情況，他可以說(shuō)是在建筑領(lǐng)域非常具有深遠(yuǎn)意義的。BIM技術(shù)在節(jié)能環(huán)保方面的作用也非常的顯著，它可以通過(guò)設(shè)計(jì)相關(guān)結(jié)構(gòu)采用低能耗、可持續(xù)材料，并且利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到通風(fēng)采光等效果，這對(duì)于綠色建筑的構(gòu)造非常有效。通過(guò)建立BIM信息模型，可以讓整個(gè)項(xiàng)目管理進(jìn)行信息化處理，不僅提高了生產(chǎn)效率，也大大增強(qiáng)了各個(gè)專(zhuān)業(yè)施工圖的質(zhì)量，并且降低建筑的建造成本，讓整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)可以在低成本的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，這對(duì)于建筑領(lǐng)域來(lái)說(shuō)是一場(chǎng)非常重要的選擇。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效拓展以下方面，提高建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算模型與BIM模型的互導(dǎo)性，為以后設(shè)計(jì)師操作的實(shí)用性、高效性提供保障，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的研發(fā)上提供技術(shù)支持和更新，達(dá)到完全由傳統(tǒng)的二維CAD圖紙升級(jí)到三維BIM模型，提高結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)施工圖的準(zhǔn)確性，為圖紙的質(zhì)量和建造的成本提供保障，為設(shè)計(jì)師的效率及準(zhǔn)確性提供幫助，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)里程碑意義的革新。

參考文獻(xiàn)：

[1]李軾，王科亮，劉媛.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材，2015（3）.

[2] 王艷艷.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（30）.

[3] 劉靖，朱平.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2017（7）.

[4] 董濟(jì)豪.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材，2014（16）.