車 娜

（山西省輕工設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030001）

隨著建筑工程項(xiàng)目新功能、新形態(tài)的發(fā)展，人們對(duì)建筑的要求越來越高，不僅要具有傳統(tǒng)的適用性、耐久性和安全性，還要滿足建筑美學(xué)，適應(yīng)客戶的個(gè)性化需求。現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)不僅要融進(jìn)建筑外觀美學(xué)，還要考慮到結(jié)構(gòu)、電氣、水電和暖通設(shè)計(jì)，過去采取的建筑設(shè)計(jì)都是二維的平面設(shè)計(jì)，BIM 的到來讓建筑三維仿真成為現(xiàn)實(shí)。

1 BIM 技術(shù)主要特征

BIM 技術(shù)主要是通過構(gòu)建數(shù)字化模型實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)、施工、管理的一種先進(jìn)技術(shù)，其主要特征包括3 個(gè)方面，即信息集成化、信息傳遞性以及協(xié)同設(shè)計(jì)。1） 信息集成化其主要包括設(shè)計(jì)過程的集成化與設(shè)計(jì)信息的集成化。2）信息傳遞性該特性是BIM 技術(shù)的獨(dú)有特點(diǎn)之一。也即是說，當(dāng)修改程序中的單個(gè)數(shù)據(jù)后，BIM 系統(tǒng)自帶的自動(dòng)修復(fù)功能將會(huì)發(fā)生作用，將修改信息傳遞至相應(yīng)的圖元。3） 協(xié)同設(shè)計(jì)BIM 技術(shù)充分發(fā)揮了設(shè)計(jì)、施工、管理之間的紐帶作用，并在這一過程中幫助工程的順利實(shí)施提供詳盡的數(shù)據(jù)支撐，使工程建設(shè)更加趨于科學(xué)化、規(guī)范化。

2 BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 分析建筑結(jié)構(gòu)和場(chǎng)地

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要保證建筑的安全和穩(wěn)定，這是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。加強(qiáng)這一方面工作投入是很有必要的，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)某個(gè)細(xì)節(jié)的疏忽都可能對(duì)整個(gè)建筑的穩(wěn)定產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，影響整個(gè)建筑質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效率。BIM 技術(shù)可以與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行無縫銜接，通過導(dǎo)入地理信息數(shù)據(jù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行模型模擬，通過直觀的地理模型，確定最佳施工場(chǎng)地，減少現(xiàn)場(chǎng)與設(shè)計(jì)不一致的情況。

2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行荷載計(jì)算，考慮梁、板、柱的承載能力并進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，整個(gè)過程復(fù)雜而繁瑣，加上圖紙修改，更是加重了設(shè)計(jì)人員的負(fù)擔(dān)。就當(dāng)前市場(chǎng)上的軟件來看，還沒有哪一款軟件可以整合結(jié)構(gòu)分析和建筑設(shè)計(jì)，BIM 技術(shù)卻可以實(shí)現(xiàn)建筑和結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一。通過Revit 建立模型，直接出建筑圖，設(shè)計(jì)人員將模型導(dǎo)入結(jié)構(gòu)軟件PKPM 進(jìn)行設(shè)計(jì)，真正地實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)和建筑的互導(dǎo)。但是，軟件互導(dǎo)會(huì)導(dǎo)致部分圖元信息的丟失，Revit 軟件中的模型導(dǎo)入PKPM 軟件中也存在這個(gè)問題，圖元信息一旦丟失，設(shè)計(jì)人員會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間和精力去修復(fù)模型，對(duì)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平要求較高，希望未來的BIM 能夠真正地完善其信息模型，減少模型互導(dǎo)中的數(shù)據(jù)丟失問題。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)建模應(yīng)用

伴隨建筑工程持續(xù)發(fā)展，建筑工程日益呈現(xiàn)出大空間、大跨度發(fā)展趨勢(shì)，這也逐步增大了鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用數(shù)量與規(guī)模。鋼結(jié)構(gòu)鏈接、強(qiáng)化件數(shù)量眾多，布置極廣，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度因此明顯增大?；贐IM 技術(shù)，則能在計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)梁高度基礎(chǔ)上專門設(shè)計(jì)所有連接件，參數(shù)化處理這些連接件，基于BIM 技術(shù)參數(shù)共享則能有效控制好鋼結(jié)構(gòu)中連接件（種螺栓等） 間距與數(shù)量，如果有新連接件構(gòu)建，設(shè)計(jì)師無需進(jìn)行重復(fù)設(shè)計(jì)工作，僅需對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整就能實(shí)現(xiàn)新連接件設(shè)計(jì)；基于BIM 技術(shù)，設(shè)計(jì)師同樣可以將加強(qiáng)件的大樣圖輕松繪制成功，滿足加強(qiáng)件的設(shè)計(jì)與制作需要。

2.4 可視化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM 技術(shù)的應(yīng)用

BIM 技術(shù)可以將抽象的建筑數(shù)據(jù)信息處理轉(zhuǎn)化為立體的可見的3D 模型，建筑模型中的建筑尺寸、角度等等信息完全與實(shí)際相符，可以使設(shè)計(jì)人員與施工人員從各個(gè)角度記性查看。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案總能中都會(huì)存在著一些問題，但是由于圖紙是平面的，并不容易被發(fā)現(xiàn)，往往在施工的過程中果實(shí)施工完成之后才能夠發(fā)現(xiàn)不合格的地方，再次進(jìn)行返工不僅浪費(fèi)了大量的人力與物資，還會(huì)使得整體的工期因此延后。使用BIM 技術(shù)可以在施工開始前就對(duì)工程的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，輕而易舉的找出不合理的地方，從而進(jìn)行改進(jìn)。

2.5 提高出圖效率

Revit 軟件制作的建筑模型，在出圖過程中有兩個(gè)便利，大大提高了出圖的效率。第一，對(duì)于模型的建筑圖，只需要點(diǎn)擊出圖即可，就可以直接導(dǎo)出想要的一整套圖紙，軟件會(huì)自動(dòng)的進(jìn)行平、立、剖圖的選擇和完善，而且出圖精確度很高，基本不需要人工修改，猶如將人手工繪制的圖紙，直接交給軟件自動(dòng)繪制，大大的提高了繪制效率。第二，如果遇到圖紙的大樣圖，也就是對(duì)某些細(xì)部的剖面圖，傳統(tǒng)繪制圖紙只能讓設(shè)計(jì)人員進(jìn)行三維想象，并通過CAD 進(jìn)行繪制，繪制容易出錯(cuò)，而且效率特別慢，可是在Revit 軟件上，只需設(shè)計(jì)某平面，點(diǎn)擊形成剖面圖即可，就可以直接形成所對(duì)應(yīng)的剖面圖，而且圖紙信息可以實(shí)現(xiàn)傳遞和共享。

3 結(jié)語(yǔ)

建筑行業(yè)作為對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活影響巨大的行業(yè)，其發(fā)展不僅需要施工人員努力提高施工水平，在實(shí)際施工中不斷探索和創(chuàng)新，不斷改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)施工工藝、施工方法，還需要設(shè)計(jì)人員不斷提高設(shè)計(jì)水平，通過應(yīng)用新材料、新工藝、新形式降低施工難度和施工成本，不斷提高建筑的安全性、耐用性。BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，極大地提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作效率和設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性，減少了不必要的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。當(dāng)前，BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還需設(shè)計(jì)人員繼續(xù)完善，同時(shí)將其影響力擴(kuò)大到建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)領(lǐng)域，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。