項(xiàng)小平

摘 要：房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是建筑施工中的重要環(huán)節(jié)，其中，BIM技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，應(yīng)引起高度重視，增強(qiáng)建筑物的安全性。本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了全面分析，包括概念、特點(diǎn)、具體應(yīng)用等，旨在提高建筑物質(zhì)量。

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

伴隨建筑工程數(shù)量及規(guī)模的極大提升，社會(huì)民眾對(duì)建筑的品質(zhì)，尤其是建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)日漸有了更高的限定。對(duì)此，相應(yīng)設(shè)計(jì)師應(yīng)時(shí)刻更新自身的設(shè)計(jì)思維，并積極在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間有機(jī)運(yùn)用創(chuàng)新技術(shù)、嶄新方法等，從而更高效的提升建筑整體的綜合性能。由于BIM技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)工程建筑具有非常顯著的價(jià)值效用，因此強(qiáng)化 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用尤其必要。

1 BIM技術(shù)的簡(jiǎn)要概述

BIM技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在建筑工程領(lǐng)域應(yīng)用普遍，使各部門(mén)之間數(shù)據(jù)共享更加方便，以可視化結(jié)構(gòu)模型，使各部門(mén)在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的漏洞，加以修改。依托數(shù)字形式，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行模擬，預(yù)先評(píng)估安全漏洞及隱患，有效減少了不良問(wèn)題發(fā)生。該技術(shù)專業(yè)性強(qiáng)，借助數(shù)據(jù)提煉，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型加以構(gòu)建，具備可視化特征。其通過(guò)實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)，使工程建造、運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程等更加方便。得益于可視化特性，這一技術(shù)使建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不斷提升。故而，發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不僅能夠提高建筑企業(yè)設(shè)計(jì)水平，還能夠?qū)κ┕こ杀具M(jìn)行有效控制，最大程度實(shí)現(xiàn)工程效益，使之安全性和經(jīng)濟(jì)性兼具[1]。

2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)分析

1）可視化。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)只能通過(guò)紙張或者計(jì)算機(jī)2D/3D軟件完成，其主要作用是為后期施工提供相應(yīng)的規(guī)格尺寸及效果展示，但還需要借助人們的空間想象才能將整個(gè)建筑在自己的腦海中呈現(xiàn)。BIM技術(shù)的出現(xiàn)為建筑模型的直觀展現(xiàn)提供了平臺(tái)，設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念能夠直接在建筑模型中展示出來(lái)，有助于建筑企業(yè)內(nèi)部的人員交流，并對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)進(jìn)行討論，做出最佳決策。

2）協(xié)同設(shè)計(jì)。利用BIM技術(shù)，可以在分析建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，友善地考慮到多方因素，比如建筑物的購(gòu)買(mǎi)方、具體施工方、建筑物的設(shè)計(jì)者等，在BIM技術(shù)提供的這個(gè)寬廣的平臺(tái)上，交流溝通，傾聽(tīng)不同領(lǐng)域的意見(jiàn)和要求，提高設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作效率，使建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到最大的優(yōu)化。同時(shí)，BIM技術(shù)的協(xié)同性可以減少一些在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些缺漏，避免一些沒(méi)有必要的失誤。

3）模擬性。BIM技術(shù)能夠利用建立模型來(lái)模仿現(xiàn)實(shí)中的建筑，并通過(guò)其表現(xiàn)形態(tài)得出一些具有重要參考意義的數(shù)據(jù)。例如在進(jìn)行材料配比與承受應(yīng)力之間的關(guān)系時(shí)，僅僅通過(guò)經(jīng)驗(yàn)與猜測(cè)難以找到最佳配比的真實(shí)比例，因此可以借助BIM技術(shù)將利用優(yōu)化技術(shù)設(shè)計(jì)的方案數(shù)據(jù)輸入仿真系統(tǒng)中，模擬建筑的結(jié)構(gòu)，在模擬環(huán)境中測(cè)試不同材料比例的受力情況，將得到的數(shù)據(jù)繪制成統(tǒng)計(jì)圖，明確找到最佳配比點(diǎn)。

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

1）在局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，其局部設(shè)計(jì)非常重要，因?yàn)樵诮ㄖY(jié)構(gòu)的局部設(shè)計(jì)過(guò)程中包括了有很多的方面，其中有建筑結(jié)構(gòu)信息、力學(xué)結(jié)構(gòu)信息、建筑成本信息等。而隨著我們?cè)诮ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)用BIM技術(shù)，其能夠更好的滿足現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求。首先，在墻體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們的設(shè)計(jì)者通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)，其在設(shè)計(jì)相關(guān)要素時(shí)能夠從新的定義墻體的設(shè)計(jì)因素，并且有效的保證了各種信息的準(zhǔn)確性，通過(guò)這些新的設(shè)計(jì)方式的應(yīng)用有效的保證了建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。其次，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于墻體中如保溫墻、隔音墻、內(nèi)外部墻、隔熱墻等，都需要我們的設(shè)計(jì)者運(yùn)用不同的建筑結(jié)構(gòu)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中必須要對(duì)墻體設(shè)計(jì)的定位進(jìn)行準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，然后通過(guò)對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的框架進(jìn)行不斷的完善，從而為開(kāi)展高效的設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)。還要必須要對(duì)各種設(shè)計(jì)資源進(jìn)行有效的整合，這樣才能夠?qū)Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的應(yīng)用，最后還要設(shè)計(jì)者認(rèn)識(shí)到關(guān)聯(lián)性的重要，從而提高墻體的設(shè)計(jì)要求。

2）在場(chǎng)地分析中的應(yīng)用。將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)加強(qiáng)場(chǎng)地分析工作具有十分重要的意義。場(chǎng)地分析工作是保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性以及科學(xué)性的重要基礎(chǔ)。只有從根本上確保建筑施工場(chǎng)地相關(guān)指標(biāo)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性以及可靠性，才能夠提高建筑結(jié)構(gòu)前期設(shè)計(jì)工作的效率。在傳統(tǒng)的場(chǎng)地分析工作中很容易出現(xiàn)一些漏洞和問(wèn)題，再加上在分析過(guò)程中受分析人員主觀因素的影響比較大，會(huì)導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性受到一定影響。而利用BIM技術(shù)可以從根本上確保場(chǎng)地分析結(jié)果的精準(zhǔn)性，同時(shí)還能保證場(chǎng)地分析結(jié)果的完整性。將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)場(chǎng)地分析工作中，還可以與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，落實(shí)場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)處理工作，同時(shí)可以創(chuàng)建相應(yīng)的技術(shù)模型。這樣能夠有效減少建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所使用的時(shí)間，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性以及合理性[2]。

3）在工程建模中的應(yīng)用。在工程建模過(guò)程中難度比較大，復(fù)雜程度也比較高，尤其是對(duì)一些鋼結(jié)構(gòu)建筑工程來(lái)說(shuō)，除了要從根本上落實(shí)結(jié)構(gòu)的連接工作，同時(shí)還要確保構(gòu)建布置的科學(xué)性以及合理性。在實(shí)際鋼建筑結(jié)構(gòu)連接過(guò)程中，要重視對(duì)梁柱連接工作進(jìn)行落實(shí)，同時(shí)還要檢查梁與梁之間的連接質(zhì)量。在結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須保證連接件的完善性，確保螺栓量以及安置間距之間的合理性和科學(xué)性，要與相應(yīng)位置進(jìn)行結(jié)合，才能夠提升工程的施工效率。利用 BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)人員可以對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維效果展示，對(duì)梁柱以及各連接件的實(shí)際情況進(jìn)行掌握，保證工程建模的準(zhǔn)確性。

4）房屋建筑安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑的設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密不可分，任何建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)都必須遵循安全的原則。結(jié)構(gòu)布置合理、受力形式較好才能為居住者的安全提供保證。因此，建筑房屋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)對(duì)居住者的人身安全尤為重要。在建筑的設(shè)計(jì)之中，必須首先考慮其安全問(wèn)題，如抗震、防水等安全方面的問(wèn)題?？偨Y(jié)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可以通過(guò)將建筑物設(shè)計(jì)成較規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置來(lái)提高建筑物的安全性能，從而有效地提高建筑物的安全等級(jí)。另外，結(jié)構(gòu)體系采用的多道防線設(shè)計(jì)，可以使得房屋在遭受不可抗力的自然災(zāi)害時(shí)，大大減少其所受到的損失和傷害，在一定程度上確保建筑物的安全。與此同時(shí)，施工過(guò)程也是非常重要的一部分，例如安全合格材料的使用和必要的施工措施，都可以在一定程度上保證建筑后期的安全使用，提高建筑的安全性[3]。

5）房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如今，隨著建筑設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展，人們深刻意識(shí)到建筑材料對(duì)于建筑整體的影響。隨著鋼結(jié)構(gòu)的不斷開(kāi)發(fā)，鋼結(jié)構(gòu)已成為大多數(shù)房屋建筑設(shè)計(jì)的必要成分。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要考慮各方面的問(wèn)題，首要的就是對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的考察，結(jié)合用戶的要求，考慮到鋼結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，合理采用鋼結(jié)構(gòu)。并不是所有的房屋建筑設(shè)計(jì)都可以將鋼結(jié)構(gòu)的效果發(fā)揮到最佳，如果施工的地點(diǎn)不是很適用鋼結(jié)構(gòu)，或者是用戶要求不采用鋼結(jié)構(gòu)，這就需要進(jìn)行其他結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)，所以需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行進(jìn)一步的討論。如果在房屋建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，決定采用鋼結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)者應(yīng)該考慮到如何利用現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)，將房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)的效果完全發(fā)揮出來(lái)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和改善，保證人們的居住安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，提高了人們的居住要求，其中，在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，BIM技術(shù)是一項(xiàng)重要內(nèi)容。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，必須充分理解其概念，優(yōu)化整個(gè)設(shè)計(jì)流程，在各個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行有效使用，降低成本，保證建筑物具有好的安全性和舒適性。同時(shí)，進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量控制，為建筑行業(yè)做出積極有益的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]閆風(fēng)全，苗茜.基于BIM的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2017（16）：99-100.

[2]溫源.BIM技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計(jì)探討[J].工程技術(shù)研究，2017（08）：123-124.

[3]孟蓓薇，賀成龍，周益鋒，葉文偉，嚴(yán)亮.基于BIM的施工工藝樣板區(qū)的應(yīng)用價(jià)值[J].價(jià)值工程，2017（22）：63-64.