陳若峰

中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司安徽分公司 安徽 合肥 230000

引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑行業(yè)在不斷地提高，而建筑工程中應(yīng)用BIM技術(shù)可以有效促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念的更新以及相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，讓BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中得到充分的發(fā)揮，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與實(shí)用性。

1 BIM技術(shù)在建筑施工設(shè)計(jì)中的原理

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的BIM技術(shù)，是指運(yùn)用先進(jìn)軟件和計(jì)算機(jī)信息處理設(shè)備，對(duì)建筑物進(jìn)行三維立體建模分析研究，通過對(duì)建筑設(shè)計(jì)數(shù)字化，模擬建筑的真實(shí)信息，BIM技術(shù)具有可視化、動(dòng)態(tài)化、模糊化等特點(diǎn)。BIM技術(shù)通過一種新型數(shù)字化數(shù)據(jù)模型信息管理平臺(tái)系統(tǒng)來支持建筑施工、工程造價(jià)以及后期運(yùn)營維護(hù)等工作；同時(shí)還可以將模型與數(shù)據(jù)庫相連接起來形成一個(gè)完整結(jié)構(gòu)體系；最后通過數(shù)據(jù)共享機(jī)制實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑項(xiàng)目的全生命周期控制及優(yōu)化，為人們提供更加便捷高效地使用體驗(yàn)[1]。

2 BIM技術(shù)特征

BIM技術(shù)是在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段開始應(yīng)用的，其主要特點(diǎn)就是利用數(shù)字化、幾何形及可視性好等優(yōu)點(diǎn)建立建筑物和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。這種方法可以有效地解決傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中出現(xiàn)不確定因素所帶來的問題。通過對(duì)信息進(jìn)行分析處理之后，能夠很方便快捷準(zhǔn)確地表達(dá)信息并給出相關(guān)建議方案以達(dá)到最佳設(shè)計(jì)效果，從而提高建筑施工效率以及降低工程造價(jià)成本；BIM技術(shù)是在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中引入的一種新思路，它能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供全新的方法，也可以解決目前我國大部分建筑工程設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)不確定因素所帶來問題[2]。

3 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 建筑設(shè)計(jì)可視化

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，其主要目的在于實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)部空間環(huán)境、使用功能等方面信息進(jìn)行有效管理。傳統(tǒng)的建筑工程建設(shè)中存在很多問題需要解決。而BIM(Building)作為一種新時(shí)代發(fā)展下新型建筑材料應(yīng)用技術(shù)，BIM技術(shù)可以將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙從二維平面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化到三維立體設(shè)計(jì)，利用三維立體建模對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠更加真實(shí)地模擬建筑結(jié)構(gòu)，給用戶更直觀地體驗(yàn)，在一定程度上提高建筑設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。例如，建筑施工單位再設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)該地區(qū)的環(huán)境不夠了解，建筑設(shè)計(jì)師無法做到準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)，可能會(huì)導(dǎo)致建筑施工出現(xiàn)很多的問題，而利用3D軟件進(jìn)行建筑物模型創(chuàng)建時(shí)，可以將不同結(jié)構(gòu)之間連接關(guān)系清晰明朗地表現(xiàn)出來，還可以快速準(zhǔn)確地獲得工程圖紙上相關(guān)數(shù)據(jù)，讓使用者對(duì)設(shè)計(jì)過程有更全面的了解和認(rèn)識(shí)，幫助施工方了解建筑物具體構(gòu)造材料性能等方面問題并作出相應(yīng)改進(jìn)措施等，加強(qiáng)設(shè)計(jì)者與客戶溝通效率及質(zhì)量；也能夠讓設(shè)計(jì)師及時(shí)得到市場反饋信息，提高設(shè)計(jì)師對(duì)市場變化情況進(jìn)行分析判斷和及時(shí)調(diào)整。同時(shí)也能夠促進(jìn)我國房地產(chǎn)市場進(jìn)一步完善與規(guī)范化發(fā)展以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平不斷提升，為消費(fèi)者提供更加優(yōu)質(zhì)安全舒適的居住環(huán)境及生活氛圍具有非常重要的意義。

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

BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要是通過三維實(shí)體模型進(jìn)行模擬，這種方式可以有效地對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)信息、功能以及材料等方面數(shù)據(jù)化處理，并且能夠快速反應(yīng)出所需的各種尺寸及質(zhì)量情況，同時(shí)也能將BIM建模系統(tǒng)和傳統(tǒng)CAD圖紙結(jié)合起來，還能在一定程度上對(duì)相關(guān)參數(shù)起到一定的約束作用，進(jìn)而保證BIM系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)庫能夠得到及時(shí)的更新。由于Revit軟件具有強(qiáng)大且完善的優(yōu)勢特點(diǎn)，使得它成為在建筑行業(yè)非常受歡迎的技術(shù)手段之一。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，BIM技術(shù)可以將設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)信息、模型數(shù)據(jù)和建筑施工過程進(jìn)行有效整合，并利用計(jì)算機(jī)模擬來完成建筑設(shè)計(jì)。在BIM技術(shù)使用的過程當(dāng)中，對(duì)建筑設(shè)計(jì)真實(shí)地還原，是一種高質(zhì)量、高可靠性與高安全性的一種設(shè)計(jì)信息輸出模式。這種應(yīng)用形式不斷普及，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)字化發(fā)展也能夠盡快實(shí)現(xiàn)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及建筑施工行業(yè)的整體發(fā)展都具有重要的意義。

3.3 BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)是一種新型的建筑行業(yè)，在過去，我國還沒有建立起完整完善的BIM技術(shù)應(yīng)用體系。隨著國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)快速發(fā)展和城市化進(jìn)程加快，大量人口、住房需求量增加等因素對(duì)建筑工程造成了影響。而傳統(tǒng)意義上使用人工建造材料具有一定難度且造價(jià)高、周期長、施工環(huán)境復(fù)雜；同時(shí)由于工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段所需要的專業(yè)知識(shí)較多且煩瑣，設(shè)計(jì)人員需要花費(fèi)大量時(shí)間去熟悉圖紙，導(dǎo)致在實(shí)際工程中經(jīng)常出現(xiàn)問題。而BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決以上難題。在大跨度建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用價(jià)值尤為明顯，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的順利開展，需要對(duì)大跨度建筑物進(jìn)行合理有效的布置。在實(shí)際施工中，由于受力情況、材料質(zhì)量以及環(huán)境因素等影響下，選擇合適的三維模型和BIM技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同樓層之間空間信息交流。同時(shí)通過運(yùn)用BIM軟件還能夠使整個(gè)建筑工程項(xiàng)目從各個(gè)方面得到全面展示。例如，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用了3D建模系統(tǒng)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)模擬建筑物的真實(shí)狀態(tài)，將其直觀地展現(xiàn)出來，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化；在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，通過對(duì)建筑物信息的處理，提高了建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際效果，為后續(xù)工作提供便利條件[3]。

4 結(jié)束語

BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效地提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作效率，減少了對(duì)環(huán)境資源、能源等方面浪費(fèi)。在進(jìn)行建筑工程建設(shè)時(shí)使用BIM相關(guān)軟件可以幫助工作人員快速了解施工現(xiàn)場情況和數(shù)據(jù)信息。通過分析研究可知：利用三維CAD技術(shù)可實(shí)現(xiàn)建筑物模型與結(jié)構(gòu)圖之間的轉(zhuǎn)換；運(yùn)用虛擬樣板來模擬實(shí)際測量過程中需要的誤差以及誤差大小，從而為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供更多真實(shí)可靠有效的依據(jù)，提高了工作效率、減少資源浪費(fèi)及降低成本等優(yōu)勢。