郭玉蓮

摘 要：在工程項(xiàng)目數(shù)量和規(guī)模日益增長(zhǎng)的今天，人們對(duì)建筑工程質(zhì)量安全關(guān)注度越來(lái)越高。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞可對(duì)工程項(xiàng)目質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的價(jià)值逐漸體現(xiàn)出來(lái)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員通常會(huì)利用BIM技術(shù)進(jìn)行建模，結(jié)合計(jì)算、信息及數(shù)字化等技術(shù)對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)可行性進(jìn)行探索。BIM技術(shù)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要手段，對(duì)建筑施工企業(yè)發(fā)展具有重要影響，值得相關(guān)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員應(yīng)用研究。

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

1 研究建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義

作為具備可視化功能的三維數(shù)字建模技術(shù)，其能夠通過(guò)數(shù)字化的描述，來(lái)為建筑工程設(shè)計(jì)人員提供建筑物完整的電子模型，進(jìn)而提高建筑設(shè)計(jì)控制的科學(xué)有效性。在BIM技術(shù)的應(yīng)用背景下，不同的建設(shè)部門、不同的建設(shè)專業(yè)均可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息資源的共享，以使建筑設(shè)計(jì)滿足建設(shè)使用的目標(biāo)需求。從建筑市場(chǎng)環(huán)境方面來(lái)看，設(shè)計(jì)人員能夠通過(guò)信息數(shù)據(jù)的相互交流，來(lái)實(shí)現(xiàn)可視化數(shù)字建筑模型的構(gòu)建目標(biāo)。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)人員并未充分認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，這就使其作用價(jià)值無(wú)法充分發(fā)揮出來(lái)，在一定程度上阻礙了建筑行業(yè)的快速發(fā)展。為此，研究人員應(yīng)加大建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及其在市場(chǎng)環(huán)境的應(yīng)用現(xiàn)狀，來(lái)對(duì)技術(shù)運(yùn)用的效果價(jià)值進(jìn)行提升控制，以促進(jìn)建筑行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

經(jīng)分析，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，即信息化、一體化以及圖紙修改合理化。這里的信息化，作為BIM技術(shù)信息數(shù)據(jù)的核心，能夠通過(guò)攜帶數(shù)字信息的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)為工程建設(shè)人員提供更新的數(shù)據(jù)清單。即當(dāng)建筑設(shè)計(jì)的報(bào)表更改，BIM技術(shù)的應(yīng)用就能進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的更新，以保證設(shè)計(jì)分析的準(zhǔn)確性與便捷性。一體化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)是指，將BIM技術(shù)建模包含的建筑材質(zhì)與光源資料進(jìn)行綜合性的分析與護(hù)理，以在滿足傳統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，對(duì)建筑物涉及的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)。而圖紙修改合理化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需將BIM技術(shù)運(yùn)用到建筑工程的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，以使建筑結(jié)構(gòu)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)包含的信息數(shù)據(jù)便于圖紙的調(diào)整與修改。如此，建筑物的設(shè)計(jì)與施工人員就可根據(jù)圖紙快速鎖定設(shè)計(jì)控制的關(guān)鍵部位，以實(shí)現(xiàn)節(jié)省時(shí)間與優(yōu)化施工等目標(biāo)。

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

3.1 建筑結(jié)構(gòu)建模、分析應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)是建筑工程項(xiàng)目施工中需要應(yīng)用到的一種常見(jiàn)施工材料，其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)一定比例。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用方面，設(shè)計(jì)人員可利用BIM技術(shù)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建模，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件或者連接等可能存在的問(wèn)題進(jìn)行探討。比如在進(jìn)行加強(qiáng)件問(wèn)題研究時(shí)，設(shè)計(jì)人員首先需要了解建筑結(jié)構(gòu)制作流程，對(duì)加強(qiáng)件在工程項(xiàng)目施工中的應(yīng)用、作用等進(jìn)行了解，然后利用BIM技術(shù)控制加強(qiáng)件。在鋼結(jié)構(gòu)連接問(wèn)題研究方面，設(shè)計(jì)人員首先需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)連接方式、連接主體與相關(guān)參數(shù)等進(jìn)行了解。在實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)連接難點(diǎn)問(wèn)題解決方面，設(shè)計(jì)人員可通過(guò)螺栓間距、螺栓數(shù)量、連接形式等進(jìn)行連接控制。在建筑結(jié)構(gòu)分析過(guò)程中，建筑企業(yè)往往需要投入很多的人力與資金，且分析過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng)，分析結(jié)果可能會(huì)存在較大的誤差問(wèn)題。在建筑結(jié)構(gòu)分析方面，BIM技術(shù)能夠提高工作效率，降低建筑企業(yè)人力資源與資金成本。

3.2 實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可視化

BIM技術(shù)是運(yùn)用三維模型技術(shù)的現(xiàn)代工程建筑領(lǐng)域的新興技術(shù)。它可以使用三維立體模型技術(shù)向用戶展示真實(shí)的建筑組件。由于傳統(tǒng)的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基于CAD軟件進(jìn)行描繪的，這種方法難以向普通用戶展示建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的詳細(xì)信息，因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期的BIM技術(shù)有助于各級(jí)用戶通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型來(lái)直觀了解并獲得建筑構(gòu)件的有效信息，對(duì)功能布局有準(zhǔn)確的理解和認(rèn)識(shí)。BIM技術(shù)可用于許多大型建筑工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以動(dòng)態(tài)的方式演示整體結(jié)構(gòu)，并幫助用戶從直觀的角度觀察建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)，從而幫助設(shè)計(jì)單位選擇優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，及時(shí)發(fā)現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的質(zhì)量缺陷和設(shè)計(jì)缺陷問(wèn)題，對(duì)于進(jìn)一步改善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程質(zhì)量具有重要的參考意義。

3.3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

在構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)信息模型時(shí)，將會(huì)形成一個(gè)包含所有建筑工程設(shè)計(jì)思路和信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，庫(kù)中所有的與建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)都是相互關(guān)聯(lián)的。相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息來(lái)構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)，并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中限制不同的參數(shù)，以確保BIM系統(tǒng)可以在建筑設(shè)計(jì)中及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新。BIM技術(shù)具有較多優(yōu)點(diǎn)，在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)安全、質(zhì)量、可靠的工程設(shè)計(jì)，對(duì)于改善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)字信息化發(fā)展具有重要的意義。

3.4 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的具體應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)的建模設(shè)計(jì)在建筑過(guò)程中至關(guān)重要，在現(xiàn)階段已經(jīng)成為大跨度橋類建筑的主要結(jié)構(gòu)形式。在建模過(guò)程中，往往需要解決結(jié)構(gòu)鏈接和加強(qiáng)件布置等方面的困難，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要涉及梁柱連接、梁剛接以及梁鉸接等連接方式，因此在建筑工程設(shè)計(jì)中經(jīng)常需要依據(jù)梁的高度來(lái)對(duì)每部分的連接件進(jìn)行優(yōu)化和參數(shù)化。在應(yīng)用程序中，BIM系統(tǒng)可以使用參數(shù)共享來(lái)控制螺栓的數(shù)量和間距，設(shè)計(jì)人員只需調(diào)整參數(shù)即可形成新的連接器。在設(shè)計(jì)增強(qiáng)材料和連接件時(shí)，設(shè)計(jì)人員只需要畫(huà)一個(gè)大樣本，在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中技術(shù)人員只需參考相應(yīng)位置的設(shè)計(jì)，就可以確定增強(qiáng)件和連接件的確切位置。BIM系統(tǒng)的模擬功能對(duì)進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工效率具有重要作用。

3.5 設(shè)計(jì)工具和建筑結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)應(yīng)用

設(shè)計(jì)工具是BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)的重要載體，在信息交互和村中方面能夠發(fā)揮的作用較大，有利于建筑信息模型模擬、建立和建筑結(jié)構(gòu)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等。在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要利用BIM技術(shù)相關(guān)設(shè)計(jì)工具進(jìn)行建模、數(shù)據(jù)信息整理和設(shè)計(jì)分析等。比如Revit軟件便是BIM技術(shù)應(yīng)用中的一種設(shè)計(jì)工具，其在機(jī)電、建筑和室內(nèi)結(jié)構(gòu)等方面具有較大的應(yīng)用空間。設(shè)計(jì)師可以利用BIM軟件獲取建筑結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)服務(wù)器更新數(shù)據(jù)資料，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用。在具體設(shè)計(jì)工具應(yīng)用方面，設(shè)計(jì)人員首先需要?jiǎng)?chuàng)建中心穩(wěn)健，然后利用BIM核心建模軟件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)，并將其鏈接到中心文件，在中心文件中添加信息數(shù)據(jù)。各類建筑專業(yè)均可以利用中心文件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用，與其他建筑專業(yè)進(jìn)行信息共享。

3.6 綠色設(shè)計(jì)控制

綠色建筑，作為未來(lái)建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向，BIM技術(shù)的運(yùn)用能夠滿足行業(yè)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境保護(hù)需求。即在建設(shè)過(guò)程中，運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)建筑通風(fēng)、采光以及日照情況進(jìn)行分析，并將舒適度作為考慮對(duì)象，最終實(shí)現(xiàn)改善當(dāng)前建筑物建設(shè)使用污染問(wèn)題的目標(biāo)。具體而言，就是對(duì)建筑環(huán)境因素進(jìn)行模擬建模分析，并結(jié)合市場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)，來(lái)加快建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展步伐。

由此可以看出，只有將BIM技術(shù)運(yùn)用于建筑設(shè)計(jì)的多個(gè)方面，并綜合所處市場(chǎng)環(huán)境的實(shí)際發(fā)展情況，才能使技術(shù)的御用效果充分發(fā)揮出來(lái)。

總之，BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中對(duì)于進(jìn)一步提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率具有重要意義，可以幫助建筑公司有效降低建筑產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等方面的成本。盡管BIM的基本功能技術(shù)可以滿足現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的需要，但BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)師的整體素質(zhì)也提出了更高的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉靖，朱平.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2017（7）：162～163.

[2] 董濟(jì)豪.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材，2014（16）：15.