楊雪寧

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 湖南 衡陽(yáng) 421001）

當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨于復(fù)雜化，因此設(shè)計(jì)中的關(guān)聯(lián)內(nèi)容更加多樣化。BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有多方面的優(yōu)勢(shì)，不僅可以提升設(shè)計(jì)效率，還有利于消除設(shè)計(jì)中的缺陷，保證設(shè)計(jì)效果。

1 BIM 技術(shù)體現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)

1.1 實(shí)現(xiàn)了信息的集成化

BIM 技術(shù)是計(jì)算圖形技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)信息的集成化。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以方便獲得多種信息。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于BIM技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)可以借助信息資源庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要的信息都可以從資源庫(kù)中提取，BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了信息利用的最大化。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可借助模型來(lái)實(shí)現(xiàn)，模型的核心作用是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的功能，數(shù)據(jù)庫(kù)包含了豐富的三維模型和設(shè)計(jì)中需要的多種信息。比如設(shè)計(jì)建筑物的空間信息與地理信息，結(jié)構(gòu)件的信息，各類材料的連接形式等。由于數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員方便獲取設(shè)計(jì)信息，與傳統(tǒng)的CAD模式相比，設(shè)計(jì)信息實(shí)現(xiàn)了集成化，應(yīng)用價(jià)值更加突出。

1.2 實(shí)現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)

BIM 技術(shù)具有平臺(tái)功能，因此可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)。在建筑結(jié)構(gòu)中，建筑方、規(guī)劃部門、設(shè)計(jì)部門、施工部門可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不同的部門可以結(jié)合各自的需要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出相應(yīng)的要求。設(shè)計(jì)部門的初步設(shè)計(jì)可以采用三維模型加以展示，設(shè)計(jì)信息表達(dá)更直觀，不同部門可以對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出構(gòu)想，有助于設(shè)計(jì)內(nèi)容更加完善。另外，平臺(tái)可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)容實(shí)時(shí)檢測(cè)，有利于消除設(shè)計(jì)缺陷。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM 技術(shù)的支持作用

2.1 BIM 技術(shù)的自動(dòng)計(jì)算

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，借助BIM技術(shù)可以為設(shè)計(jì)提供多方面的便利條件，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以直接借助數(shù)據(jù)。比如在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合業(yè)主的需要改變?cè)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)修改會(huì)涉及到多方面的內(nèi)容，BIM 技術(shù)會(huì)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)加以自動(dòng)分析，可以節(jié)省計(jì)算時(shí)間，數(shù)據(jù)可以保證準(zhǔn)確性，有利于降低建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)生誤差的機(jī)率。此外，借助BIM 技術(shù)可以對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)自動(dòng)修改，設(shè)計(jì)者對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)不需要再次驗(yàn)證，設(shè)計(jì)人員還可以對(duì)不同的設(shè)計(jì)版本對(duì)比分析，有利于提升設(shè)計(jì)的整體效果。

2.2 實(shí)現(xiàn)信息化設(shè)計(jì)

由于信息技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了BIM 技術(shù)的發(fā)展。BIM 技術(shù)的核心是實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的信息化，區(qū)別于傳統(tǒng)模式下的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，BIM 技術(shù)的重要改變是將模型構(gòu)建融入了數(shù)據(jù)信息錄入。建筑模型實(shí)現(xiàn)了與相關(guān)信息的協(xié)同作用。借助BIM 技術(shù)可以構(gòu)建出建筑結(jié)構(gòu)模型，多種結(jié)構(gòu)模型可以組成數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，如果需要數(shù)據(jù)，可以直接從模型調(diào)取。設(shè)計(jì)師需要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，可以借助BIM的數(shù)據(jù)查詢功能，快速獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以縮短人工查詢數(shù)據(jù)的時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)的效率。

2.3 設(shè)計(jì)的一體化

借助BIM 技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的外觀設(shè)計(jì)，還可以對(duì)設(shè)計(jì)效果加以模擬。另外在建筑結(jié)構(gòu)時(shí)可以分析相關(guān)構(gòu)件的受力情況、材料的屬性、建筑的光源特點(diǎn)以及熱能傳導(dǎo)效果等內(nèi)容。BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的一體化。作為一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方式，可以對(duì)建筑要素歸納整合，對(duì)設(shè)計(jì)作品綜合分析。BIM技術(shù)的應(yīng)用保證了建筑結(jié)構(gòu)的整體效果。此外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)借助BIM技術(shù)可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)施工的相關(guān)工序進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)與施工實(shí)現(xiàn)了緊密結(jié)合，提升了建筑設(shè)計(jì)的一體化效果。

2.4 模型的三維效果

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括了多方面的內(nèi)容，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用二維圖紙將設(shè)計(jì)結(jié)果體現(xiàn)出來(lái)。BIM 技術(shù)可以將設(shè)計(jì)內(nèi)容采用三維模型的形式展示出來(lái)，三維模式是以數(shù)據(jù)形式體現(xiàn)的，建筑結(jié)構(gòu)借助三維立體模型直觀地展示出來(lái)，可以方便設(shè)計(jì)人員與業(yè)主溝通。另外由于立體模型的建立，設(shè)計(jì)人員可以發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的缺陷，采用動(dòng)態(tài)化的方式解決存在的問(wèn)題，避免施工中發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題，利于保證建設(shè)質(zhì)量。

3 BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

3.1 完成方案的整體設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)。借助BIM 技術(shù)，設(shè)計(jì)方式發(fā)生了改變，設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)獲取與設(shè)計(jì)流程基于信息技術(shù)。從方案設(shè)計(jì)的方式可以看出，BIM 技術(shù)建立了工程數(shù)據(jù)庫(kù)，方案設(shè)計(jì)階段可以結(jié)合結(jié)構(gòu)分析，生成信息化的數(shù)據(jù)模型，方案設(shè)計(jì)會(huì)采用數(shù)據(jù)信息的方式實(shí)現(xiàn)審核。設(shè)計(jì)中的信息協(xié)調(diào)與反饋借助數(shù)據(jù)信息，因而保證了方案的設(shè)計(jì)效果。

3.2 初步設(shè)計(jì)

初步設(shè)計(jì)是對(duì)整體設(shè)計(jì)方案加以優(yōu)化，結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求和建筑物的水電供暖的具體要求加以完善，保證設(shè)計(jì)方的合理性。初步設(shè)計(jì)要保證項(xiàng)目的可行性，還要兼顧經(jīng)濟(jì)性。因此設(shè)計(jì)內(nèi)容要考慮到施工工藝，借助BIM技術(shù)可以提前分析施工中不同工種存在的技術(shù)沖突，可以確保施工的組織經(jīng)濟(jì)性。BIM 技術(shù)應(yīng)用于初步設(shè)計(jì)，包括了多個(gè)環(huán)節(jié)。首先需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)完成BIM模型的數(shù)據(jù)導(dǎo)入，依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)模型生成結(jié)構(gòu)模型，采用鏈接的方式將相關(guān)的設(shè)計(jì)信息載入到項(xiàng)目中，建立項(xiàng)目樣板，然后規(guī)劃設(shè)備單元圖，保證項(xiàng)目實(shí)施具有基礎(chǔ)。建筑物借助三維形體展示，結(jié)構(gòu)布置還是借助繪制的平面視圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要結(jié)合設(shè)計(jì)模型完成梁板、基礎(chǔ)等相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。借助建筑模型可以消除模型與構(gòu)件會(huì)發(fā)生的沖突，有利于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題。

3.3 施工圖設(shè)計(jì)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，施工圖設(shè)計(jì)是最為關(guān)鍵的內(nèi)容，設(shè)計(jì)內(nèi)容會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生影響。通常條件下，施工圖設(shè)計(jì)需要完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要確定施工工藝，選擇相應(yīng)的施工材料，因此設(shè)計(jì)圖紙需要滿足施工的使用要求，為施工提供必要的依據(jù)。由于BIM 技術(shù)的引入，施工圖設(shè)計(jì)可以前置，相關(guān)的輔助設(shè)計(jì)也可以前置，因此有利于降低繪制施工圖的工作量。借助BIM 技術(shù)可以對(duì)結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)，突出細(xì)節(jié)，對(duì)于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)詳細(xì)規(guī)劃。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程來(lái)看，由于BIM 技術(shù)的介入，傳統(tǒng)模式下設(shè)計(jì)準(zhǔn)備變得簡(jiǎn)單化，二維視圖可以方便生成，建筑中的不同專業(yè)的數(shù)據(jù)交換更加方便，可以發(fā)揮協(xié)同設(shè)計(jì)的作用，因此保證了施工圖的設(shè)計(jì)效率。此外，借助BIM 技術(shù)有利于提前發(fā)現(xiàn)施工圖設(shè)計(jì)存在的不合理因素，保證了設(shè)計(jì)內(nèi)容的可行性。在當(dāng)前的技術(shù)下，應(yīng)用 BIM 核心功能需要保證硬件的配置標(biāo)準(zhǔn)，因此需要結(jié)合設(shè)計(jì)注重結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)，保證硬件的功能性。

4 結(jié)束語(yǔ)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，借助 BIM 技術(shù)可以發(fā)揮多方面的優(yōu)勢(shì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的流程發(fā)生了改變，可以避免設(shè)計(jì)中存在的缺陷問(wèn)題，保證了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。從BIM 技術(shù)的應(yīng)用效果來(lái)看，應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需要不斷完善，以發(fā)揮BIM技術(shù)的作用。