关于建筑结构设计中BIM技术的应用分析

2017-11-30卢平田邹

科技与创新 2017年20期

关键词：钢结构结构设计结构

卢平，田邹

（浙江省天正设计工程有限公司，浙江杭州 310000）

关于建筑结构设计中BIM技术的应用分析

卢平，田邹

（浙江省天正设计工程有限公司，浙江杭州 310000）

目前，国内BIM理念与技术逐渐在建筑行业广泛应用，尤其在建筑结构设计过程中，BIM技术应用效果较好。建筑结构设计中的BIM技术应用实现了各部门、各专业间的有效共享。对BIM技术的应用特点进行了分析，并在此基础上，就技术在现阶段建筑结构设计中的应用实践，谈一下个人的观点和认识，以供参考。

BIM技术；建筑结构；空间碰撞点；应用实践

随着现代经济社会的快速发展，一些先进的技术工艺逐渐应用到各生产领域实践之中；对于建筑行业而言，因其生产周期比较长，且具有规模大、影响范围广等特点，因此，建筑质量很大程度上取决于建筑结构设计。

对于建筑结构设计单位而言，为了有效提高设计质量，采用BIM技术保证了建筑项目设计的安全性、可靠性、舒适性、先进性。

1 BIM技术概述

基于BIM技术应用的协同环境具有透明性和可持续性，在该环境条件下可对建筑项目构件信息予以复制、核查，确保全生命周期中各参与方及时沟通交流，实现信息在各参与方间的及时、有效共享。

1.1 BIM技术的可视化

BIM技术的最显著特点就是所见即所得、设计过程的可视化，对于建筑行业和专业而言意义重大。尤其在当前建筑物向着大规模、复杂功能、形态化方向发展的时代背景下，建筑系统更加复杂，需将多种复杂管道布设在有限的空间范围之内，以此来有效满足空间要求。BIM技术的应用实现了设计的可视化，从而使设计师能够更加直观地把握建筑结构关键位置的空间状况，以确保能够合理布局相应管件、对有限空间进行合理应用。

1.2 对空间碰撞进行实时检查

BIM技术的应用可以有效检查空间碰撞情况，这对建筑设计具有非常大的帮助。近年来，随着建筑行业的快速发展和系统的复杂化程度不断提升，建筑空间利用率的提高非常重要。BIM技术模型的构建可从不同的视角对主要管道、结构空间等进行观察，及时发现主要管道以及建筑结构间的空间碰撞关系与存在的问题，以便于及时对其进行调整。碰撞检查过程中，需耗费大量的时间、人力、物力，为了确保在平面图纸上能够准确定位空间碰撞点，参与人员应当具备一定的空间想象能力。

1.3 关联修改

对于BIM模型而言，其综合了很多专业设计信息，在BIM协同设计时，各专业设计信息通过协同设计平台汇集在一个模型之中，任何信息的变化只需通过该模型即可实现修改。虽然这样做不一定能够确保修改量减少，但修改关联性却得到了有效增强。比如，在设计建筑结构时，如果需修改某楼层平面中立管所在的位置，设计人员只需要修改相应的参数信息即可，BIM模型自动关联并生成平面图、剖面图以及详图等。

1.4 协同设计

BIM技术模型是各专业间相互协同设计的结构，各专业主体文件可独立设计，设计人员在专业设计界面下进行本专业设计；不同专业的文件通过协同设计平台，采用链接模型模式实现设计信息和资源共享，通过专业链接建立模型系统，以此来确保设计信息能准确传送。

在建筑结构设计中，BIM技术的应用难点在于应用BIM技术时，需将模型发至分析软件，后者利用算法反馈设计信息，并根据指令形成动态结构模型。BIM技术模型属于物理模型、分析模型和施工文档数据模型，建筑结构设计过程中需要采用符合标准的结构构件。只有这样，才能实现上述数据模型间的无缝连接。

2 BIM技术的应用实践

2.1 分析建筑结构功用

建筑结构设计过程中，不只是针对结构中的一些部分设计，也并非只是将建筑结构中的一些部分置换顺序，最为关键的是按照建筑规范和要求，从整体上对建筑结构进行优化设计，实现建筑结构功能最优。

传统模式下的建筑结构设计过程中，往往在建筑结构功能和性能方面投入大量的资金，需要投入大量的人力和物力，经济效益不佳；仅靠设计人员对建筑结构的性能剖析，很可能会出现失误或者错误，究其原因，主要是因为人的精神很难保持集中，通常会因松懈而对设计产生不利影响。BIM技术的应用，可对建筑结构的性能及其功用特点进行全面剖析，只需将信息输入BIM模型，即可实现设计之目的，并最终获得最优设计方案。

2.2 结构以及现场情况剖析

为了有效保证建筑结构施工质量，只依靠建筑结构设计是不够的，还需充分考虑现场条件。在此过程中，采用BIM技术实现与地理信息系统之间的联系，再现施工现场，然后建立模型，在此过程中，设计人员应当根据数据信息对现场情况剖析，并且根据分析结果对结构设计方案优化改进，以确保设计方案与现场工况和技术要求相匹配，这有利于提高建筑工程整体施工质量和效率。

2.3 钢结构建模

在建筑结构设计过程中，钢结构是必不可少的，设计时需对钢结构建模。在对钢结构建模过程中，应当注意连接、加强件问题，钢结构连接时采用连接梁柱以及梁梁铰接等方式。在设计过程中，应当充分考虑梁体的高度等要求，以确保连接部分更适合施工要求，并且将BIM技术应用到钢结构建模之中。

在此过程中，设计人员能够获得参数，并以此来有效把控螺栓的用量与螺栓间距。钢结构建模过程中，采用BIM技术可以使设计人员只需对参数信息适当修正即可对连接件优化设计；就加强件而言，设计人员应当对结构制作过程进行整体了解和把握，以确保施工过程中对加强件能够准确定位。

2.4 协调建筑结构

基于BIM技术的模型，会对建筑结构信息适当的添加或者删减处理，这有利于保证建筑结构以及建筑工程项目的施工建设质量；通过BIM模型及时处理相关信息，然后传达给相关人员，在信息传达过程中需注意各地区的模型差异。实践中，为了能够有效传达信息资料，可采用中间数据文件适当辅助；对中性数据库处理也非常的重要，设计人员可以看懂数据信息及其内涵，以便于设计人员有效地进行沟通交流，并且对拟建建筑结构和建筑工程进行协调设计，有利于提高建筑施工质量。