李炆科

（山東現(xiàn)代學(xué)院，山東 濟南 250104）

BIM 技術(shù)是基于計算機軟件技術(shù)所開發(fā)的建筑模型技術(shù)，為推動建筑事業(yè)發(fā)展提供了巨大驅(qū)動力。在建筑領(lǐng)域當(dāng)中，BIM 技術(shù)作為“新寵兒”，特別是在綜合商場、高層建筑中的應(yīng)用十分廣泛，能保證建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。在市場經(jīng)濟體制下，建筑企業(yè)之間的競爭也愈加激烈，工程設(shè)計水平直接決定了建筑工程質(zhì)量。當(dāng)代建筑對工程結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)度、精度要求非常高。而BIM 技術(shù)作為一種動態(tài)建筑模型軟件，具備十分強大的處理功能，為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供技術(shù)支持，讓每個建筑結(jié)構(gòu)有效銜接，保障建筑工程的設(shè)計質(zhì)量，這樣才能夠充分發(fā)揮建筑工程的效益。

1 應(yīng)用BIM 技術(shù)的設(shè)計流程

1.1 構(gòu)建整體結(jié)構(gòu)模型

要構(gòu)建一個完整、合理的整體結(jié)構(gòu)模型，在建筑設(shè)計過程中，需要BIM 技術(shù)的應(yīng)用。通過模型精確地描述梁體、柱體、樓梯等結(jié)構(gòu)信息，為后續(xù)施工建設(shè)提供重要的信息支撐。以墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)件為例，分析墻體整個結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，主要包括以下幾個方面：1） 定義建筑的實體，了解和掌握具體情況；2） 對實體進行信息關(guān)聯(lián)和集合，將模型的樓層實體和建筑實體進行實際關(guān)聯(lián)；3） 定義墻體，完成結(jié)構(gòu)模型的建立。另外，還要對建筑空間結(jié)構(gòu)進行利用和管理，從而達(dá)到樓層與墻體二者實體關(guān)聯(lián)的目的。

1.2 構(gòu)建部分結(jié)構(gòu)模型

在BIM 部分結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建中，涉及的內(nèi)容和屬性較多，包括工程成本、材料、建造尺寸等信息。目前，BIM 模型能夠滿足各種構(gòu)件屬性的實現(xiàn)。同樣以墻體為例實現(xiàn)墻體的關(guān)聯(lián)關(guān)系定義。通常情況下，BIM 模型中構(gòu)件包括多層材料。其中墻體是建筑的一種重要構(gòu)件，其構(gòu)成也相對比較復(fù)雜，主要包括結(jié)構(gòu)層、隔熱層、墻面磚和外墻面磚等[1]。為了對其進行有效關(guān)聯(lián)，需要做好以下幾方面工作：1） 對材料的屬性進行定義，熟悉并掌握材料的性質(zhì)；2） 對集合實體、分層實體和使用實體進行分別定義；3） 結(jié)合材料關(guān)聯(lián)實體，實現(xiàn)墻體與墻體材料的關(guān)聯(lián)。

1.3 構(gòu)建關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)模型

除了上述模型的構(gòu)建，設(shè)計人員在設(shè)計過程中還要對個體間存在的關(guān)聯(lián)性進行考慮。BIM 模型構(gòu)建能夠很好地實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性，并且能夠更加準(zhǔn)確、更加直觀地反映信息的關(guān)聯(lián)性。如非對稱性關(guān)聯(lián)，是指2 個實體之間存在的一種關(guān)系，即主從關(guān)系。該關(guān)系是指如果修改主實體，實體也會發(fā)生改變，但是不會對主實體造成任何影響，以墻體和洞口來說，墻體是主實體，洞口是主體，而洞口和墻體的關(guān)系為：洞口依存于墻體，若刪除墻體，則會將洞口一起拆除，但如果要求為拆除洞口，則不需要將墻體刪除，對二者的關(guān)系來說，影響是對關(guān)聯(lián)關(guān)系的切斷。對上述過程分析得知，將洞口與墻體進行關(guān)聯(lián)，可以建立二者之間的實體關(guān)聯(lián)。除了非對稱關(guān)聯(lián)，還有一種關(guān)聯(lián)為對稱性關(guān)聯(lián)，是與非對稱性相對得到的2 個實體之間有著對等的關(guān)系，即一個實體發(fā)生改變，另一個實體也會隨之發(fā)生變化。

2 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM 的具體應(yīng)用

2.1 三維設(shè)計

將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，能夠集成建筑信息而自動生成建筑模型，且以三維立體的效果展現(xiàn)出來。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計人員根據(jù)建筑物的實際施工需求合理調(diào)整各種設(shè)計參數(shù)，從而滿足工程施工的標(biāo)準(zhǔn)要求。就調(diào)整設(shè)計參數(shù)而言，只需要設(shè)計人員在BIM 軟件中進行設(shè)計參數(shù)的調(diào)整，BIM 技術(shù)在計算機中會自動更新建筑模型，以達(dá)到新要求的標(biāo)準(zhǔn)[2]。同時會再次呈現(xiàn)新的立體的三維建筑結(jié)構(gòu)效果，以供設(shè)計人員進行進一步研究和分析。因此，BIM 技術(shù)具有協(xié)同設(shè)計的功能，幫助設(shè)計人員完成設(shè)計的同時，還能查找出設(shè)計中存在的不足并及時修正。

2.2 參數(shù)設(shè)計

針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計人員可以通過BIM 的設(shè)計參數(shù)數(shù)據(jù)庫完成建筑工程模型的構(gòu)建，同時可以通過輸入修改數(shù)據(jù)的模式，達(dá)到重建模型的目的。為了保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的良好效果，需要及時對BIM 軟件進行優(yōu)化與更新。需要注意的是，在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要對一些參數(shù)進行合理限制，進而保障設(shè)計結(jié)果的科學(xué)性。另外，將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建設(shè)設(shè)計中，能夠集成和整合一些較為零散的數(shù)據(jù)信息，通過構(gòu)建直觀的三維立體效果進行展示，進一步提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性并提升設(shè)計質(zhì)量[3]。

2.3 結(jié)構(gòu)性能分析

在實際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要求設(shè)計人員能夠充分考慮影響建筑結(jié)構(gòu)的各類因素，如建筑的抗震穩(wěn)定性、持久性等。就建筑結(jié)構(gòu)性能的分析工作來說，傳統(tǒng)的工作方法不僅會耗費大量的人力和時間，而且存在一些問題，例如，不能充分分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，進而無法達(dá)到建筑工程施工的要求標(biāo)準(zhǔn)。然而BIM 技術(shù)可以很好地解決上述問題，保障建筑結(jié)構(gòu)性能的準(zhǔn)確性分析，同時提高工作效率，將結(jié)構(gòu)性能的參數(shù)導(dǎo)入模型中還能獲得良好的識別效果，并發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中的問題且進行改正，從而有效控制工程的整體質(zhì)量。現(xiàn)階段，建筑行業(yè)發(fā)展迅速，其中，綠色建筑的建設(shè)關(guān)注度越來越高，對建筑行業(yè)提出了更高的環(huán)保節(jié)能要求。為了實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目標(biāo)，需要在建筑設(shè)計中不斷優(yōu)化設(shè)計參數(shù)。

3 結(jié)語

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中運用BIM 技術(shù)不但能夠提高穩(wěn)定性與可靠性，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和合理性。另外，還可以提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平，獲得最好的設(shè)計效果。由此可知，BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有非常關(guān)鍵的意義，促進了現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展。