【摘要】當(dāng)前我國(guó)信息化技術(shù)發(fā)展得越來(lái)越快，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程的要求也越來(lái)越高。在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，僅使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工方式已經(jīng)不能達(dá)到目前相關(guān)規(guī)范的要求，而使用BIM技術(shù)可以保證工程項(xiàng)目的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，并且避免成本的浪費(fèi)，有利于項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行。論文簡(jiǎn)要介紹了BIM技術(shù)的特征，并對(duì)其在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用
1引言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，促使現(xiàn)代建筑功能更加復(fù)雜，居民對(duì)建筑的要求越來(lái)越高，各種先進(jìn)技術(shù)逐漸被推廣應(yīng)用，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以提高設(shè)計(jì)效率，有助于提升建筑產(chǎn)品的整體質(zhì)量，本文主要對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討。
2BIM技術(shù)特征
信息集成是BIM技術(shù)的一大特點(diǎn)，在該軟件系統(tǒng)中，各個(gè)信息模塊是獨(dú)立的，在這個(gè)模塊中，可以完成每個(gè)專業(yè)信息的修改。在BIM平臺(tái)中，可以為每個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)平臺(tái)，從而達(dá)到集成化設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用。在BIM平臺(tái)中，數(shù)據(jù)庫(kù)是最為重要的內(nèi)容。三維模型組建成了數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含多種信息內(nèi)容，如建筑空間信息、零部件尺寸、規(guī)格、施工過(guò)程方法等[1]。在模型中，設(shè)計(jì)人員能夠快速找到需要的相關(guān)信息，這一優(yōu)勢(shì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有比CAD制圖更加重要的應(yīng)用價(jià)值。BIM系統(tǒng)能夠加強(qiáng)各參建方之間的聯(lián)系。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以構(gòu)建建筑設(shè)計(jì)可視化模型，然后實(shí)現(xiàn)業(yè)主、建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位等各個(gè)部門之間的溝通，讓各方了解設(shè)計(jì)內(nèi)容并提出意見(jiàn)，設(shè)計(jì)人員綜合考慮各方意見(jiàn)和施工實(shí)際情況后，可以及時(shí)調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。在建筑模型構(gòu)建完成后，還可以對(duì)后期管線安裝等工作進(jìn)行檢測(cè)，減少設(shè)計(jì)失誤，確保后期施工的順利開(kāi)展，降低設(shè)計(jì)變更概率，在提高設(shè)計(jì)效果的同時(shí)節(jié)省時(shí)間和成本[2]。設(shè)計(jì)人員進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以修改一些結(jié)構(gòu)參數(shù)，修改后，BIM技術(shù)能自動(dòng)完成其他相關(guān)數(shù)據(jù)的更正，最終體現(xiàn)在相關(guān)設(shè)計(jì)圖中。同時(shí)，BIM技術(shù)還能對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行模擬，從而減少設(shè)計(jì)人員在施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查時(shí)間和精力，同時(shí)，該技術(shù)也可以縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，促使設(shè)計(jì)效率效果得到顯著提升。
3BIM技術(shù)在模型構(gòu)建中的應(yīng)用
3.1基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的BIM模型構(gòu)建
在使用BIM技術(shù)的過(guò)程中，需要涉及多種軟件，如計(jì)算軟件、作圖軟件、工程量、造價(jià)分析計(jì)算軟件等，為了解決這些復(fù)雜的軟件問(wèn)題，可以采用IFC（IndustryFoundationClasses）標(biāo)準(zhǔn)格式，通過(guò)IFC標(biāo)準(zhǔn)格式對(duì)最小結(jié)構(gòu)單元的幾何尺寸、材料性質(zhì)、組織形式等進(jìn)行定義處理，并通過(guò)建立BIM材料族庫(kù)完成各個(gè)軟件的正常運(yùn)行。以磚墻結(jié)構(gòu)為例，可以通過(guò)IFC標(biāo)準(zhǔn)模型明確磚墻結(jié)構(gòu)所需材料的尺寸、物理性能、力學(xué)性能要求，確定需要采取何種規(guī)格的磚塊，然后通過(guò)關(guān)聯(lián)材料實(shí)體完成磚塊和墻體材料之間的聯(lián)系，最終確定工程方案。
3.2BIM結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
建立BIM建筑模型時(shí)，建筑的所有材料信息都需要錄入系統(tǒng)中，建筑結(jié)構(gòu)的梁、板、柱等構(gòu)件規(guī)格、尺寸等在系統(tǒng)材料數(shù)據(jù)庫(kù)中有清晰的記錄，通過(guò)該系統(tǒng)可以明確建筑結(jié)構(gòu)模型。例如，在設(shè)計(jì)建筑墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)件過(guò)程中，應(yīng)定義好建筑實(shí)體，然后通過(guò)系統(tǒng)對(duì)建筑構(gòu)件之間的關(guān)系、樓層實(shí)體之間的聯(lián)系、空間結(jié)構(gòu)聯(lián)系進(jìn)行直觀的展示。
3.3關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
各構(gòu)件之間的聯(lián)系是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，通過(guò)BIM技術(shù)建立的建筑模型，可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)部件之間的關(guān)系進(jìn)行直觀地分辨，通常建筑結(jié)構(gòu)有2種關(guān)聯(lián)：對(duì)稱性關(guān)聯(lián)和非對(duì)稱性關(guān)聯(lián)。將2個(gè)存在主要和次要關(guān)系的建筑稱為非對(duì)稱性關(guān)聯(lián)，在進(jìn)行建筑實(shí)體修改時(shí)不會(huì)改變建筑主實(shí)體。例如，墻體和洞口存在主要和次要關(guān)系，在墻體上附著著洞口，刪除掉墻體的話會(huì)同時(shí)刪除掉墻上的洞口，而僅刪除次要的洞口不會(huì)對(duì)墻體的存在產(chǎn)生影響。
4BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
4.1可視化3D模型的建立
三維模型技術(shù)是BIM技術(shù)的基礎(chǔ)，在當(dāng)今的建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中是一種全新的技術(shù)，人們可以在建立三維模型的基礎(chǔ)上直觀地對(duì)建筑有一定的了解，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，通常使用AutodeskCAD軟件進(jìn)行繪圖工作，CAD可以把建筑結(jié)構(gòu)的各方面的數(shù)據(jù)信息展現(xiàn)給用戶，而使用BIM技術(shù)可以把建筑的三維立體模型更加形象地展示給用戶，使專業(yè)和非專業(yè)人員都可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的各種數(shù)據(jù)信息建立清楚的認(rèn)識(shí)。目前，我國(guó)的相關(guān)設(shè)計(jì)人員通常使用BIM技術(shù)對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，使相關(guān)人員更加直觀地對(duì)建筑的各參數(shù)信息進(jìn)行清晰的了解，并在分析數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)最合理的建筑結(jié)構(gòu)，確定最合理的施工方案。除此之外，相關(guān)人員在分析研究BIM模型的基礎(chǔ)上，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的不足，并及時(shí)制定相應(yīng)的解決方案解決問(wèn)題，保證建筑的質(zhì)量。
4.2建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用
在使用BIM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫(kù)，其中涵蓋全部的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息，而且在BIM模型中，所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息之間都有一定的聯(lián)系，是統(tǒng)一的整體，不同專業(yè)的工作人員都可以針對(duì)模型的不足之處進(jìn)行合理的修改，相關(guān)人員還可以通過(guò)分析建筑模型中的數(shù)據(jù)信息對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的形體進(jìn)行合理的構(gòu)建。使用BIM技術(shù)，還可以保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作更加符合標(biāo)準(zhǔn)、更加可靠，使建筑設(shè)計(jì)朝著數(shù)字化的方向發(fā)展。
4.3建筑工程空間位置碰撞檢查
傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)鋼筋預(yù)埋件等小構(gòu)件并沒(méi)有給予足夠的重視，常常在后期施工中由于設(shè)計(jì)方案不達(dá)標(biāo)而導(dǎo)致鋼筋、預(yù)埋件之間難以良好地施工，最終對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量以及施工進(jìn)度、造價(jià)等造成不良影響。而B(niǎo)IM技術(shù)的應(yīng)用能夠通過(guò)碰撞檢查模擬施工過(guò)程，發(fā)現(xiàn)后期施工中存在的問(wèn)題，進(jìn)而在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行調(diào)整，避免施工中出現(xiàn)空間碰撞問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)BIM技術(shù)的碰撞檢查功能還能夠提前做好和業(yè)主、設(shè)計(jì)單位等各方的聯(lián)系，及時(shí)做好變更處理，減少返工等問(wèn)題，提高工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量。
5結(jié)語(yǔ)
使用BIM技術(shù)建立相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，可以使不同的專業(yè)應(yīng)用使用統(tǒng)一的工作平臺(tái)，提高工作效率。特別是目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來(lái)越多地考慮了節(jié)能等方面的問(wèn)題，使用BIM技術(shù)可以更好地滿足人們對(duì)建筑的各項(xiàng)需求。與此同時(shí)，使用BIM技術(shù)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師可以更加投入地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，使設(shè)計(jì)工作有更多的方法可以選擇。
【參考文獻(xiàn)】
【1】郭士剛.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究,2017(11):224-225.
【2】金偉偉,張瑞霞.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].住宅產(chǎn)業(yè),2017(10):59-62.
