【摘要】隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,各行各業(yè)對建筑的需求不斷增大,同時對建筑的質(zhì)量提出了更高要求,這就給建筑行業(yè)帶來了一定挑戰(zhàn)??茖W(xué)技術(shù)的應(yīng)用促進了建筑行業(yè)的興起。BIM就是科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)可以提高整體施工效率及質(zhì)量。因此該技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,本文就對智能建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用進行討論。
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);BIM技術(shù);應(yīng)用
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
16.027
社會經(jīng)濟的發(fā)展推動著建筑工程規(guī)模不斷擴大,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是工程中質(zhì)量安全的重要因素,因此受到廣泛關(guān)注。BIM技術(shù)是近幾年來剛剛衍生的新型智能技術(shù),隨著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜化,利用BIM模型能夠結(jié)合設(shè)計進行應(yīng)用,使建筑形成一個完整的模型平臺,這個平臺中的任何結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)都是根據(jù)設(shè)計真實存在的,并有具體的特征和屬性。BIM技術(shù)在廣泛應(yīng)用之后,施工效率明顯上升,因此要掌握先進科學(xué)技術(shù),使BIM在建筑行業(yè)中發(fā)揮最大效果。
1、BIM技術(shù)的概念分析
BIM中文意思就是建筑信息模型技術(shù),是建筑CAD技術(shù)從點線面的二維圖像向三維立體模型以及屬性信息的轉(zhuǎn)變。BIM技術(shù)是在建筑結(jié)構(gòu)中新型的設(shè)計方式,這種技術(shù)是利用信息資源進行建筑模型的建立,通過三維立體展現(xiàn)方式進行結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的分析,更加真實的看到設(shè)計是否合理。在建筑規(guī)模的壯大下,工程項目涉及到大量信息,若能快速收集并加以利用,那么相對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來說具有重要意義。BIM技術(shù)是利用信息創(chuàng)新方式在軟件中進行管理,然后根據(jù)BIM技術(shù)構(gòu)建簡直模型,這樣可以使實際工程的質(zhì)量和效率有很大幅度的提升。作為新興的智能信息技術(shù),將會給建筑工程行業(yè)帶來新時代,BIM技術(shù)在在提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量,提高生產(chǎn)率等方面起到積極作用,能夠保證建筑行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。
2、BIM技術(shù)的意義
2.1優(yōu)化設(shè)計流程方便管理
以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是所采用二維圖像方法,這種方式存在諸多問題,設(shè)計過程比較麻煩,收集資料比較繁瑣。相關(guān)人員需要結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行設(shè)計,并且分析各種因素對建筑結(jié)構(gòu)造成的影響。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,建立模型并計算相應(yīng)數(shù)據(jù),將得出的結(jié)果提交給相關(guān)工作人員,若有問題出現(xiàn)及時對建筑模型進行調(diào)整,直至符合設(shè)計需求為止,然后根據(jù)設(shè)計繪制出施工圖紙,由于CAD技術(shù)出現(xiàn)的比較早,能夠進行圖像識別以及構(gòu)件定位,但是主要信息還無法進行輸入,在施工圖的繪制過程中,盡管CAD軟件能夠具備二維圖像生成功能,但缺少關(guān)聯(lián)的信息,還不能夠保證信息資源的完整。所以BIM技術(shù)的引進完全解決了這一問題,大量的信息數(shù)據(jù)整理都能夠保證完整性、統(tǒng)一性,優(yōu)化了設(shè)計流程,節(jié)約了大量時間,更加便于管理。
2.2 BIM技術(shù)有利于信息管理
對于BIM技術(shù)來說是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物,具有強大信息處理能力,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化。同時,BIM技術(shù)還可以有效避免信息錯誤率,提高設(shè)計效率,保證設(shè)計工作的順利開展。BIM技術(shù)的應(yīng)用下不僅可以給建筑帶來良好的視覺,還能夠讓施工人員了解各項信息。在該技術(shù)的工作下將數(shù)據(jù)信息集中整理到一起,可以提高工作量,在施工階段還可提高各項工作之間的溝通,保證工程質(zhì)量,避免信息混亂造成偏差問題。
2.3有利于修改圖紙
在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,數(shù)據(jù)信息是與圖紙是相分離的模式,構(gòu)建計算的信息,在圖紙上不能很好的表達,BIM技術(shù)可以通過構(gòu)件模型將信息聯(lián)動起來,減少修改圖紙的時間,提高工作效率。BIM技術(shù)的引用很大程度上解決了修改圖紙的問題,若需要修改則只需要改動模型相關(guān)數(shù)據(jù)即可,其他位置會隨著系統(tǒng)變化而變化,有效減輕了設(shè)計人員的工作量,強化了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。
2.4進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更具有直觀性
引用BIM技術(shù)能夠?qū)⒃O(shè)計理念表達的更加直觀。BIM技術(shù)不僅能展現(xiàn)結(jié)構(gòu)模型,還能表達相關(guān)信息,主要包括了視圖與模型、屬性與模型之間的關(guān)聯(lián)性。信息資源管理主要有模型的所有信息、用戶信息等;屬性包括材料、荷載等相關(guān)信息,所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù),能夠?qū)⒃O(shè)計者理念表達的更加詳細,為后序工作帶來便捷。
3、BIM技術(shù)特點
3.1可視性
俗話說“眼見為實”,對于建筑工程行業(yè),可視化在項目建設(shè)中占據(jù)重要地位,例如設(shè)計單位要提供施工圖紙,使各個構(gòu)件信息都在圖紙上不能夠全面的表達出來,而真正結(jié)構(gòu)形式需要工作人員去理解。隨著多樣性、復(fù)雜性的建筑不斷增多,光靠腦力去理解就顯得非常困難了。BIM技術(shù)為建筑提供了可視化形式,把以往的平面視圖轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體實物模型,這種表達模式更加形象的把結(jié)構(gòu)設(shè)計理念展現(xiàn)在人們面前。在BIM技術(shù)中,可視性不僅僅可以表達效果圖,更重要的是生成報表,決策修改以及后期運營都可以在可視化狀態(tài)下進行操作。
3.2協(xié)調(diào)性
協(xié)調(diào)是建筑行業(yè)的重點工作內(nèi)容,不管是設(shè)計單位還是施工單位,都在做協(xié)調(diào)工作。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,往往由于設(shè)計師之間溝通不及時,而出現(xiàn)各種類型之間問題的摩擦,例如在設(shè)計梁柱構(gòu)件的過程中,各個設(shè)計師考慮的承載能力不同,選擇的位置就會出現(xiàn)矛盾;還有就是各個專業(yè)之間的碰撞,例如供暖設(shè)備在進行安裝時,可能在設(shè)計的位置上有柱或梁的存在,這就需要兩個專業(yè)的設(shè)計師進行協(xié)調(diào)。施工過程中經(jīng)常碰到這種類問題,而BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性就可以輕松解決,也就是BIM在建筑施工前可以對發(fā)生的碰撞問題進行協(xié)調(diào)解決,從而有利于節(jié)省時間,縮短工期等作用。
4、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中的應(yīng)用
4.1在建筑結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中相關(guān)人員需要全方位面了解建筑結(jié)構(gòu)情況,首先針對某部分構(gòu)件做設(shè)計和調(diào)整,然后在考慮結(jié)構(gòu)整體性。用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計所需要資料比較多,為保證充分獲取有效的資料,需要設(shè)計人員對建筑結(jié)構(gòu)進行全面分析。而BIM 技術(shù)就可以幫助設(shè)計人員解決這一難題,不僅有分析結(jié)構(gòu)功能,還能輸入重要信息,同時也可以彌補結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)的問題,及時修改得到優(yōu)質(zhì)的設(shè)計方案,為下一階段工作打好基礎(chǔ)。這些功能都是傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中無法進行的,由此可見,BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計分析中發(fā)揮著重要作用。
4.2在施工現(xiàn)場中的應(yīng)用
為保證建筑工程施工質(zhì)量,不僅要加強施工管理,還需要全面了解實際現(xiàn)場的環(huán)境狀況。在BIM技術(shù)的應(yīng)用下,可以將施工現(xiàn)場信息進行綜合整理,施工人員更全面的了解現(xiàn)場的具體情況,同時也可以為相關(guān)工作人員提供現(xiàn)場有效數(shù)據(jù),可以根據(jù)系統(tǒng)顯示的結(jié)果,考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否需要改動,這也是保證建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。所以,BIM 技術(shù)在現(xiàn)場施工中發(fā)揮這很大的作用。
4.3在鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用
鋼結(jié)構(gòu)在建筑中應(yīng)用較多,其設(shè)計精準度要求比較高,對建筑質(zhì)量有直接的影響。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常會遇到棘手的問題,所需要考慮的方面比較多,所以在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)的過程中是非常復(fù)雜的。然而引用BIM技術(shù),相關(guān)工作人員在建立的模型中可以快速獲得各種參考信息,例如能妥善處理好各個螺栓之間連接問題,精確度也能夠符合標準,工作人員只要按照規(guī)范標準進行構(gòu)件之間的連接即可,這樣就能保證施工順利進行??梢娫阡摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)起到了一定的促進作用。
4.4在建筑結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)遞信息的應(yīng)用
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中還需要做好和環(huán)節(jié)信息的傳遞。隨著BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用,不僅可以順利完成信息模型,還能強化管理,保持各階段之間的信息傳遞。在BIM技術(shù)的作用下能夠很好的完成信息傳達工作,BIM技術(shù)還有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),經(jīng)過一系列篩選后,設(shè)計人員便可了解數(shù)據(jù)中所含有的重要信息,這樣就可以順利完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高建筑工程施工效率。
5、結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM應(yīng)用難點
(1)BIM技術(shù)是三維體系,例如Revit采用了系統(tǒng)參數(shù)和模塊變量,與傳統(tǒng)的二維視圖有著很大的不同,所以參數(shù)和模塊要比二維狀態(tài)下復(fù)雜的多,這可能就會導(dǎo)致操作不正確造成很到想象不到的問題。
(2)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,很多建筑要求形式非常特殊,這就需要特殊的板塊進行控制,但是3D效果圖和剖面圖不能產(chǎn)生想要達到的效果,很多設(shè)計師會放棄BIM,選擇傳統(tǒng)的二維模式。
(3)在利用BIM技術(shù)構(gòu)建模型時,主要的本質(zhì)是物理模型,從理論上來說,實現(xiàn)BIM物理模型與分析模型之間是的雙向性是可行的,但在實際應(yīng)用中,要想實現(xiàn)這一目標是非常復(fù)雜的。
6、BIM技術(shù)的主要優(yōu)勢
(1)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中對存在的問題及時發(fā)現(xiàn)并解決,施工質(zhì)量得到了提升;管理工作的重要劃分明確,為后期工作做好鋪墊。
(2)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工成本降低,企業(yè)的效益得到提升;對施工情況進行模擬,把主要信息以及注意事項進行總結(jié),找出存在的不足,優(yōu)化施工方案。
(3)對資源進行合理分配,做到不浪費,提升管控質(zhì)量。
結(jié)語:
由此可見,BIM技術(shù)在實踐中需要多個角度去分析和應(yīng)用。傳統(tǒng)的二維技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)復(fù)雜的建筑群,這就要采用BIM技術(shù)來解決一些傳統(tǒng)問題。該技術(shù)雖然強大,但操作難度也比較大,所以需要設(shè)計人員提高專業(yè)能力,全面掌握BIM技術(shù),更加高效的完成設(shè)計工作,同時也要確保建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,使建筑行業(yè)更上一層樓。
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作者簡介:
唐代斌,男,漢族,湖南株洲,湖南智謀規(guī)劃工程設(shè)計咨詢有限責(zé)任公司,工程師。