1、BIM技術(shù)
1.1 BIM技術(shù)的基本含義
所謂的BIM技術(shù)實際上就是建筑信息模型的英文縮寫,其實際上是數(shù)字化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體運用。所謂的BIM技術(shù)實際上就是借助計算機這個結(jié)構(gòu)設(shè)計平臺,通過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件來模擬建筑結(jié)構(gòu)三維模型,從而可以實現(xiàn)從二維模型設(shè)計向三維模型設(shè)計方向過渡,同時借助數(shù)字化的技術(shù)可以為建筑工程提供豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計信息數(shù)據(jù),所以可以更好地反映建筑的專業(yè)化和集合信息,也可以對于那些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中非構(gòu)件對象的運動和空間行為等信息進行描述。
另外,通過BIM技術(shù)中的各種專業(yè)軟件,可以實現(xiàn)建筑內(nèi)部各構(gòu)件和系統(tǒng)之間參數(shù)信息的關(guān)聯(lián)性,并且可以使相關(guān)的設(shè)計人員借助可視化互動平臺來便捷地進行分析、設(shè)計和修改,從而可以確保結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計的科學性和合理性,同時也可以有利于提升建筑工程造價的合理性和經(jīng)濟性。簡言之,BIM技術(shù)實際上就是在建筑正式開始建造前,先在計算機設(shè)計平臺上進行相關(guān)建筑的提前設(shè)計和優(yōu)化,接著再將相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果反映到建筑結(jié)構(gòu)施工中來,這種協(xié)同化、可視化的交互設(shè)計可以大大提高設(shè)計的質(zhì)量和效率。
1.2 BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的優(yōu)點
正如上述所述,BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用可以徹底打破傳統(tǒng)二維模型設(shè)計所存在的種種弊端,為設(shè)計人員提供了一個全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計平臺,可以使結(jié)構(gòu)設(shè)計人員將自己的設(shè)計思想和理念以三維設(shè)計的方式展現(xiàn)出來,從而可以確保建筑工程設(shè)計的質(zhì)量。
而就BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中應(yīng)用的具體優(yōu)點而言,其主要包括以下幾個方面:
首先,BIM技術(shù)作為建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的載體,其富有豐富、完整的設(shè)計模型,可以充分體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個部分,真實體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的真實情景;
其次,該技術(shù)的應(yīng)用可以有效地解決當前建筑設(shè)計不夠深入的問題,其可以從多角度、多方面來對建筑工程進行全面模擬,所以可以使設(shè)計人員直觀把握建筑結(jié)構(gòu)的各個尺寸,以便更深入地分析建筑的空間結(jié)構(gòu)。
另外,BIM技術(shù)可以代替建筑圖紙而以虛擬的建筑形式展示給學生,所以有利于避免圖紙所存在的結(jié)構(gòu)設(shè)計不全面的問題。因此,通過BIM技術(shù)的應(yīng)用,建筑工程結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計質(zhì)量非常好。
2、BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析
2.1模型建立
BIM技術(shù)可以將建筑中各個結(jié)構(gòu)以虛擬的三維實體模型真實地還原出來,這主要借助于模型構(gòu)建軟件平臺上所收錄的各種構(gòu)件庫。與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相比,BIM技術(shù)設(shè)計手段徹底打破了CAD技術(shù)所存在的平面繪圖限制,可以以形象直觀地三維建筑模型來展現(xiàn)建筑整體結(jié)構(gòu)與其各建筑構(gòu)件間的聯(lián)系性。
另外,在實際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計分析和設(shè)計的過程中,借助BIM技術(shù)的運用,可以借助動態(tài)可視化技術(shù)來動態(tài)展現(xiàn)建筑中各個結(jié)構(gòu)的實際物理變化和力學特性,從而可以制定一個科學、完善的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,同時也可以借助BIM技術(shù)來快速、準確地發(fā)現(xiàn)和修改建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。
2.2參數(shù)化設(shè)計
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)的時候,可以通過相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件來將建筑的整個結(jié)構(gòu)信息整理成一個完整的數(shù)據(jù)庫,并且該建筑所形成的數(shù)據(jù)庫具有良好的共享性,所以參與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各方均可以共享這些建筑結(jié)構(gòu)信息和數(shù)據(jù)。
通常而言,建筑工程的初步設(shè)計和方案設(shè)計會對建筑工程施工圖紙的設(shè)計具有較大的影響,這就致使建筑結(jié)構(gòu)工程人員錯誤地將那些建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的次要設(shè)計階段作為了結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點,所以這種本末倒置的設(shè)計理念和思想極大制約了設(shè)計的科學性和合理性。而BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的參數(shù)化設(shè)計則可以很好地解決這一問題,其可以借助參數(shù)化的三維實體模型構(gòu)建來將建筑工程中實際的梁柱等構(gòu)件以點、線、面等形式展現(xiàn)出來,同時建筑中的各個結(jié)構(gòu)構(gòu)件也包含了材料、幾何和邏輯等方面的信息,所以參數(shù)化的設(shè)計可以確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。
2.3設(shè)計過程優(yōu)化
與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計相比,BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計流程方面上進行了良好地優(yōu)化處理。
通常而言,BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體設(shè)計流程主要包括以下幾個方面:從BIM數(shù)據(jù)庫中導出相應(yīng)建筑的幾何信息、設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)方案、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、初步選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計和布置的情況、建立初步的建筑結(jié)構(gòu)分析模型、借助軟件來分析建筑結(jié)構(gòu)的特性、完成建筑工程各結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計、對設(shè)計完畢的建筑結(jié)構(gòu)模型進行多專業(yè)的分析與評估以及輸入相應(yīng)的BIM數(shù)據(jù)庫并繪制針對性的建筑工程施工圖。通過這種順序化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計流程,可以確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。另外,為了確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計流程的合理性,施工人員還需要加強對各設(shè)計步驟的檢查和審核強度,以確保設(shè)計的質(zhì)量。
2.4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)的難點
雖然BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用具有一系列優(yōu)點,但是也存在著一些不利的問題,具體主要包括以下幾個方面:
首先,缺乏標準化的制度體系。當前我國針對BIM技術(shù)的應(yīng)用還處于初級的探索階段,還沒有形成完善的標準體系,所以BIM技術(shù)傳遞的過程中,BIM相關(guān)方面的規(guī)范以及計算機操作軟件的協(xié)調(diào)性之間具有銜接性不足的問題。
其次,法律責任問題主要體現(xiàn)在該技術(shù)運用過程中的有效性和合法性,比如模型建立與傳統(tǒng)建筑設(shè)計內(nèi)容之間具有差異性,并且BIM各方的修改權(quán)限所引發(fā)的質(zhì)量問題等等。再次,應(yīng)用與交付問題。針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同階段,BIM技術(shù)的設(shè)計標準和深度會有差別,同時分工內(nèi)容也會各不相同,加之BIM技術(shù)當前還處于初期的推廣階段,所以BIM技術(shù)的傳遞性有待進一步提高。
另外,BIM技術(shù)的文件存檔會對計算機的硬件配置有較高的要求,并且存檔也會進一步增加建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的成本,所以BIM技術(shù)的存檔問題有待進一步解決;而BIM技術(shù)的應(yīng)用成本也比較高,對于設(shè)計人員的素質(zhì)要求比較高,所以必須要投入一定量的資金來對這些人員進行專門性的技術(shù)培訓,還需要進行軟件的實時更新。因此,針對當前BIM技術(shù)應(yīng)用中存在的種種缺陷和不足,我們必須要加大對該技術(shù)的分析和研究力度,以不斷提高BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計的應(yīng)用質(zhì)量,并要盡量降低其應(yīng)用的合理性和經(jīng)濟性。
總之,BIM技術(shù)作為一種全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù),其以三維的參數(shù)設(shè)計的全新理念和方法為基礎(chǔ),極大地豐富了建筑設(shè)計的內(nèi)容,可以有效地提高設(shè)計的科學性、合理性和效率性,同時也可以使建筑工程減少因工程返工或變更而造成的經(jīng)濟損失,其重要性可見一斑。因此,在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,相關(guān)設(shè)計人員必須要結(jié)合建筑工程的實際情況來采取BIM技術(shù),從而確保結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計的質(zhì)量。
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