高思絲

摘? ? 要：BIM技術(shù)有著一定的優(yōu)勢和特點(diǎn)，可以顯著提升當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率、安全性，對于當(dāng)前的建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域有著一定的影響。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三維立體化，進(jìn)而有效把握相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)和思路。本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的方法進(jìn)行研究。

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

1? 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，BIM技術(shù)在我國得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在建筑領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠在建筑工程各參建部門之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并進(jìn)行可視化的模型構(gòu)建，便于各部門發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不足，進(jìn)行及時(shí)的修改，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升具有非常重要的意義，因此，有必要針對BIM技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。

2? BIM技術(shù)的特點(diǎn)分析

我國近些年開始廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)，有利于提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。利用BIM技術(shù)，可以建設(shè)工程信息庫，其中包含關(guān)于工程的各方面數(shù)據(jù)內(nèi)容。BIM參數(shù)模型中的參數(shù)信息，可以在建筑工程的全生命周期中進(jìn)行應(yīng)用，通過有效傳遞和共享，能夠在不同的設(shè)計(jì)階段，方便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改、更新、提取，促進(jìn)協(xié)同作業(yè)和優(yōu)化設(shè)計(jì)效果提升。BIM技術(shù)主要包括兩個(gè)方面的特點(diǎn)，協(xié)同設(shè)計(jì)和信息集成。這種技術(shù)能夠提升建模的便捷性，整合關(guān)于工程的具體信息，進(jìn)行統(tǒng)一應(yīng)用和分析。設(shè)計(jì)流程中，設(shè)計(jì)人員借助于統(tǒng)一平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以保障設(shè)計(jì)方式和流程的統(tǒng)一性。在協(xié)同設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員能夠積極相互交流，信息傳遞的效率更高。同時(shí)，可以結(jié)合不同的專業(yè)原則進(jìn)行檢測，了解建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)的可行性，在減少設(shè)計(jì)時(shí)間的同時(shí)，能夠保障設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。

2.1? BIM技術(shù)的相關(guān)概念

所謂的BIM技術(shù)，其實(shí)就是通過提煉相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行可視化模型構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)建筑物實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)的一種現(xiàn)代技術(shù)。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，能夠幫助項(xiàng)目部更好地進(jìn)行工程施工建設(shè)和運(yùn)營管理。并且在該項(xiàng)技術(shù)可視化特征的支持下，不僅能夠幫助建筑企業(yè)提升設(shè)計(jì)水平，還能推動其成本控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，使其獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，對于建筑行業(yè)的發(fā)展而言具有至關(guān)重要的作用。

2.2? BIM技術(shù)的主要功能

BIM技術(shù)本身具有功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，其中最為典型的功能就是讓圖紙的設(shè)計(jì)和修改都能在可視化的情況下進(jìn)行，通過BIM技術(shù)能夠?qū)Ａ吭O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并通過加工形成建筑圖紙，其中包含的設(shè)計(jì)信息非常全面，只需要對相應(yīng)的條件進(jìn)行修改，就能夠在圖紙上實(shí)現(xiàn)智能化修改。由BIM技術(shù)完成繪制的圖紙，通常是在建筑模型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，因此，如果發(fā)現(xiàn)其中存在問題，只需要有針對性的進(jìn)行修改，即可完成各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)整和更正，這樣能夠避免參數(shù)不正確造成圖紙的反復(fù)修改，而在傳統(tǒng)形式的工程圖紙的設(shè)計(jì)和修改當(dāng)中，往往需要設(shè)計(jì)人員消耗大量的時(shí)間成本進(jìn)行圖紙更正，但應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠有效減少設(shè)計(jì)人員在時(shí)間和精力方面的消耗，使其能夠有更多精力進(jìn)行重點(diǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，有效提升工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

此外，BIM技術(shù)還具備信息化功能，因?yàn)橐訠IM技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要通過數(shù)據(jù)采集進(jìn)行數(shù)字化模型的構(gòu)建，所以在這個(gè)模型當(dāng)中含有大量的信息。可以將其作為信息數(shù)據(jù)庫對相關(guān)建設(shè)及監(jiān)管信息進(jìn)行儲存，并確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性。如果想要對建筑施工中的某一時(shí)間段或某個(gè)部位的相關(guān)信息加以了解，只需要對相關(guān)部位進(jìn)行點(diǎn)擊，即可實(shí)現(xiàn)信息的有效獲取，避免了各單位之間缺乏溝通導(dǎo)致工程施工存在誤差的問題，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠具有更高的實(shí)用效果。

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

3.1? 在分析建筑結(jié)構(gòu)性能中的應(yīng)用

在當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，難以有效整合各個(gè)部分構(gòu)件進(jìn)行分析，需要利用專業(yè)方式才能有效整合相關(guān)的分析信息，進(jìn)而保障建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)質(zhì)量，提升建筑結(jié)構(gòu)的牢固性能、安全性和穩(wěn)定性，確保參數(shù)符合要求。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)性能分析中，需要利用人力處理較多的數(shù)據(jù)，資金方面的花費(fèi)比較多，而且得出的最終數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不足，不利于保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。通過引入BIM技術(shù)，能夠完善建筑結(jié)構(gòu)性能分析流程，借助計(jì)算機(jī)的極強(qiáng)計(jì)算能力，能夠結(jié)合虛擬模型來統(tǒng)一相關(guān)的數(shù)據(jù)和參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)來快速完成分析工作。設(shè)計(jì)人員可以獲得多方面的參數(shù)和計(jì)算結(jié)果，進(jìn)而輔助建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，及時(shí)調(diào)整不合理的設(shè)計(jì)思路和方案，這樣能夠保護(hù)住整體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)效性。

3.2? 在鋼結(jié)構(gòu)模型中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常常需要利用大跨度的鋼結(jié)構(gòu)，可以顯著提升建筑性能。因?yàn)楦鞣矫嬉蛩氐母蓴_，應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)的過程中可能碰到加強(qiáng)布置和結(jié)構(gòu)連接方面的難題。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要考慮梁梁剛接、梁梁鉸接以及梁柱連接等連接模式，設(shè)計(jì)人員需要全面掌握這幾種連接方式的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)思路，而后結(jié)合具體的建筑參數(shù)要求進(jìn)行連接件專項(xiàng)設(shè)計(jì)，明確具體的設(shè)計(jì)參數(shù)。通過在鋼結(jié)構(gòu)建模中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠共享相關(guān)的參數(shù)，有效控制螺栓數(shù)量和構(gòu)件間距，能夠及時(shí)調(diào)整具體參數(shù)，進(jìn)而獲得新的連接件。設(shè)計(jì)人員能夠快速繪制大樣，分析具體的位置，進(jìn)而明確連接件位置和加強(qiáng)件的設(shè)置方法，這種方式能夠有效保障鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，有利于提升設(shè)計(jì)實(shí)效性。

3.3? 利用BIM技術(shù)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，利用基于BIM技術(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)方法，可能導(dǎo)致三維設(shè)計(jì)和二維設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)化中出現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)工作失誤，進(jìn)而影響到工作流程安排的合理性。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要優(yōu)化協(xié)同設(shè)計(jì)模式，來保障設(shè)計(jì)流程的科學(xué)性。可以利用兩種協(xié)同模式，包括基于工作集的協(xié)同設(shè)計(jì)方法和基于鏈接的協(xié)同設(shè)計(jì)模式。分析兩種協(xié)同設(shè)計(jì)的特點(diǎn)得知，針對結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)部協(xié)同設(shè)計(jì)過程中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)是在一個(gè)部門內(nèi)開展的，協(xié)同設(shè)計(jì)的流程較為單一，所以容易創(chuàng)建相對統(tǒng)一的服務(wù)器。因此，在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以實(shí)施即時(shí)的、能夠同步更新的工作集方式，這樣能夠保障設(shè)計(jì)的效率。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要多個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)人員配合，因?yàn)楦鱾€(gè)專業(yè)使用的模版存在一定的差別，所以針對工作模式的更新采用單向更新的模式。多個(gè)專業(yè)數(shù)據(jù)匯集的模型比較大，可以采用鏈接模式的協(xié)同設(shè)計(jì)，這樣能夠保障設(shè)計(jì)效率。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要利用專業(yè)協(xié)同的方式來確定具體的操作流程。方案設(shè)計(jì)階段一般不需要出圖，需要進(jìn)行輔助工作，比如確定柱網(wǎng)和剪力墻的確定。這個(gè)階段并不需要借助較為精準(zhǔn)的BIM技術(shù)模型。如果需要設(shè)計(jì)有著大跨度的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，更需要優(yōu)化具體的方案設(shè)計(jì)流程。針對初級設(shè)計(jì)階段，需要對比不同方案的結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)，關(guān)注結(jié)構(gòu)平面圖并且了解建筑截面。

3.4? 利用BIM技術(shù)提升設(shè)計(jì)效率

在當(dāng)前的結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中，因?yàn)锽IM技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)有著一定的差別，可能導(dǎo)致在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型過程中碰到一定的問題。同時(shí)，一些BIM設(shè)計(jì)平臺缺乏深化設(shè)置，所以產(chǎn)生了一定的表達(dá)問題和線形問題，這樣可能會提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作位。設(shè)計(jì)人員如果缺乏BIM設(shè)計(jì)能力，難以有效利用其中的三維模型功能，可能提升設(shè)計(jì)工作的錯(cuò)誤率，不利于縮短設(shè)計(jì)周期。在提升設(shè)計(jì)效率方面，應(yīng)解決施工圖繪制問題、設(shè)計(jì)圖標(biāo)注問題和線形效果問題。在施工圖繪制方面，需要做好前期準(zhǔn)備工作，明確構(gòu)建的注釋和具體參數(shù)信息。同時(shí)，對于線形，不能隨意進(jìn)行修改和刪減，這樣可以避免產(chǎn)生問題。在圖紙標(biāo)注注釋方面，可以提前構(gòu)建族和統(tǒng)一格式，有利于傳輸構(gòu)建設(shè)計(jì)信息。在線形效果方面，應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，不能隨意刪除梁中線，甚至不能進(jìn)行隱藏[1]。傳統(tǒng)的圖紙回執(zhí)中，不需要繪制樓板輪廓，所以并沒有梁中線，但是在三維建模中這種線形效果比較重要。

4? 結(jié)束語

利用BIM技術(shù)，能夠顯著提升當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率，但是對于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力有著一定的要求，他們可能難以在短時(shí)間能適應(yīng)新型設(shè)計(jì)方法。本文研究了應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，希望為相關(guān)人員提供有效借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 譚小蓉，徐靜偉，李萍.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析與研究[J].居舍，2019（9）.