文/寧敘鈞 廣西建工集團(tuán)第五建筑工程有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)研究院 廣西南寧 530000

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，BIM技術(shù)就是其中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。目前，隨著BIM（建筑信息模型）技術(shù)和概念的發(fā)展，BIM軟件產(chǎn)品不斷改進(jìn)。BIM技術(shù)當(dāng)前已被廣泛應(yīng)用于我國(guó)的建筑工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)中。但是就目前來說，我國(guó)的BIM技術(shù)人員相對(duì)較少。該技術(shù)因其專業(yè)門檻較高，應(yīng)該由相關(guān)單位進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，提升專業(yè)技能才能發(fā)揮出BIM的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。由于國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用時(shí)間短，建筑公司在使用某些相關(guān)軟件應(yīng)用時(shí)通常存在缺陷。這樣會(huì)影響到工程的開展進(jìn)度，減少了其可靠性，在某些實(shí)質(zhì)性問題產(chǎn)生誤導(dǎo)。因此，需要針對(duì)這些問題，對(duì)BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中地應(yīng)用進(jìn)行深入地分析。

1、BIM技術(shù)的含義及特點(diǎn)

BIM技術(shù)是一種建筑信息仿真模型技術(shù)，經(jīng)過數(shù)字信息化技術(shù)將建筑設(shè)計(jì)放在電商上創(chuàng)建模型，包含了建筑設(shè)計(jì)全過程，運(yùn)用三維立體效果展開設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)特點(diǎn)主要集中于幾點(diǎn)：第一，模擬性。BIM技術(shù)僅是對(duì)建筑設(shè)計(jì)模型模擬，使傳統(tǒng)無法完成的項(xiàng)目成為可能。第二，可出圖性。BIM技術(shù)能夠繪制建筑設(shè)計(jì)圖并創(chuàng)建建筑施工方案，利用可視化技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)圖與施工方案模擬與演示，為建筑施工與設(shè)計(jì)人員提供精準(zhǔn)的方案，制定科學(xué)的設(shè)計(jì)施工方案。第三，協(xié)調(diào)性。單位經(jīng)過與部門協(xié)調(diào)配合提高建筑工作質(zhì)量與效果。第四，關(guān)聯(lián)性。建筑設(shè)計(jì)模擬過程中，BIM技術(shù)可以將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存到信息數(shù)據(jù)庫內(nèi)，數(shù)據(jù)之間具有密切聯(lián)系，推動(dòng)信息協(xié)調(diào)發(fā)展，為建筑設(shè)計(jì)提供了信息保證。

2、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要功能

2.1 協(xié)同設(shè)計(jì)功能

協(xié)同設(shè)計(jì)功能是BIM技術(shù)的主要功能之一，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，使用BIM技術(shù)能夠建立起建筑的數(shù)據(jù)模型以及能夠?yàn)榕c建筑業(yè)相關(guān)的人員提供信息平臺(tái)，讓他們及時(shí)得到對(duì)自己有用的信息，比如建筑過程中如果遇到某些問題就可以通過這個(gè)平臺(tái)所提供的信息解決自己遇到的問題。同時(shí)BIM技術(shù)還能夠進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，使各構(gòu)件之間能夠有效的相互作用和組合。另外，BIM技術(shù)還可以將不同部門、不同專業(yè)的內(nèi)容進(jìn)行有目的地轉(zhuǎn)換，進(jìn)而達(dá)到協(xié)同設(shè)計(jì)。

2.2 信息集成功能

從上述內(nèi)容我們知道BIM技術(shù)能夠建立起實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，這主要得力于BIM技術(shù)具備對(duì)多種信息進(jìn)行集成處理的功能，這項(xiàng)功能主要是通過將各種建筑信息進(jìn)行綜合處理來實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而構(gòu)建出專項(xiàng)信息數(shù)據(jù)庫。因此，在建筑設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)人員能夠很快的找到相關(guān)的信息，如建筑的外觀、建筑施工的材料以及尺寸等等都可以快速查到。另外，如果要進(jìn)行修改，工作人員僅僅進(jìn)行單修改就又可以生成新的數(shù)據(jù)信息模型，從而快速完善設(shè)計(jì)方案。

2.3 一體化和三維化功能

BIM技術(shù)從本質(zhì)上講具備三維化功能，這可以滿足建筑設(shè)計(jì)的基本要求，通過這種技術(shù)不僅可以設(shè)計(jì)出建筑的三維立體模型，而且還能將具體的建筑結(jié)構(gòu)在三維模型中進(jìn)行明確展示，這為建筑程序設(shè)計(jì)人員提供了可以準(zhǔn)確設(shè)計(jì)和合理規(guī)劃的平臺(tái)，讓其可以更加方便地觀察建筑工程，并且在觀察的過程中能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)存在的問題或者說不足，進(jìn)而采取相關(guān)的、有效的解決措施，最終提升整個(gè)建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

3、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用難點(diǎn)及要點(diǎn)

3.1 難點(diǎn)

（1）缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系

目前國(guó)內(nèi)沒有建立成套的、系統(tǒng)化、行之有效的BIM標(biāo)準(zhǔn)，包括數(shù)據(jù)信息交換標(biāo)準(zhǔn)，BIM應(yīng)用能力評(píng)估準(zhǔn)則，BIM實(shí)施流程等。BIM技術(shù)對(duì)構(gòu)件元素具有一定依賴性，國(guó)內(nèi)軟件公司基本沒有BIM概念的軟件，使得系統(tǒng)內(nèi)部的參考構(gòu)件模塊量較少，設(shè)計(jì)院需要不斷開發(fā)本土化建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，加之現(xiàn)代建筑的創(chuàng)新獨(dú)特性，在應(yīng)用中需要?jiǎng)?chuàng)建大量的特殊結(jié)構(gòu)，這對(duì)于設(shè)計(jì)院來說很難接受的?，F(xiàn)有的二維設(shè)計(jì)雖然存在不足，但是人力成本較低，工程問題的解決成本較低，能夠被行業(yè)及市場(chǎng)包容，使得BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍相對(duì)較小。

（2）成本相對(duì)較高

BIM技術(shù)引用，需要大量資金支持，保障硬件設(shè)備的配置以及軟件先進(jìn)性，但是其收益未被良好的評(píng)估和認(rèn)可；該技術(shù)需要不斷對(duì)現(xiàn)有技術(shù)人才進(jìn)行專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，BIM不單單是一個(gè)設(shè)計(jì)軟件更是一種新的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)師需付出很高的學(xué)習(xí)成本熟悉軟件本身的功能，更要將設(shè)計(jì)觀念進(jìn)行全新的轉(zhuǎn)變，這也是需要一個(gè)過程。

3.2 要點(diǎn)

3.2.1 建模及分析

建模是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容，設(shè)計(jì)師根據(jù)基本信息，確立各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，構(gòu)建虛擬的建筑結(jié)構(gòu)樣機(jī)，空間三維形態(tài)呈現(xiàn)精確的空間關(guān)系和數(shù)據(jù)，與其他3D 建模不同，BIM建模根據(jù)模型自動(dòng)協(xié)調(diào)更改相應(yīng)的信息。設(shè)計(jì)師根據(jù)IFC 標(biāo)準(zhǔn)，將建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行基本構(gòu)件的劃分比如梁、柱、板、墻、梯等；進(jìn)而對(duì)構(gòu)件實(shí)體進(jìn)行包括幾何、維度、材料、力學(xué)屬性定義，例如墻體是否由外墻裝飾面、隔熱材料、內(nèi)墻、結(jié)構(gòu)層等幾層構(gòu)成；然后通過邏輯結(jié)構(gòu)對(duì)模型體系進(jìn)行對(duì)應(yīng)關(guān)系的有效關(guān)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體的定義。

建模之后結(jié)合實(shí)際情景，基于三維可視化進(jìn)行各類分析：空間分析、結(jié)構(gòu)分析、效果圖分析，環(huán)境影響分析等。比如完成基礎(chǔ)建模后對(duì)建筑進(jìn)行光照分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)整結(jié)構(gòu)間距參數(shù)，改善光照資源，比如建筑立面外窗與結(jié)構(gòu)圈梁出現(xiàn)空間交錯(cuò)的情況，無法開啟及使用，設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)后及時(shí)處理；結(jié)構(gòu)梁柱、連接件、孔洞預(yù)留等合理定位模擬，可靠的細(xì)節(jié)調(diào)整保證設(shè)計(jì)連續(xù)性。

3.2.2 自動(dòng)出圖

BIM技術(shù)自動(dòng)生成和更新施工圖紙，相比于傳統(tǒng)的二維圖紙具有明顯的立體感和層次性，可視化幫助施工員更加深刻的理解圖紙傳遞的結(jié)構(gòu)信息及建造理念。小范圍細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)圖紙?jiān)谀Ｐ头糯蠛?，展現(xiàn)帶有光特色的構(gòu)件之間的層次位置圖。

3.2.3 結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)

施工階段，BIM模型的虛擬建筑加上實(shí)際的施工等于操控現(xiàn)場(chǎng)施工。主要包括，BIM模型結(jié)合GPS 或者地理信息系統(tǒng)、移動(dòng)通訊、RFID技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤，包括進(jìn)度模擬、組織模擬、物料跟蹤等等強(qiáng)化對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管控，保證施工順暢進(jìn)行，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的有效把控。

結(jié)語：

總而言之，BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要立足于多方面、全過程。應(yīng)用BIM技術(shù)防止企業(yè)出現(xiàn)技術(shù)性問題，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定、高效率，為建筑工程應(yīng)用提供技術(shù)支持，未來發(fā)展前景廣闊。在今后發(fā)展中還需加大對(duì)BIM技術(shù)的研究，進(jìn)一步推廣應(yīng)用，提高BIM技術(shù)應(yīng)用效果，提升建筑事業(yè)水平，企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)最大化，推動(dòng)建筑事業(yè)進(jìn)步發(fā)展與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)步。