吴碧立
海南第六建设工程有限公司
摘要：将城市垃圾转化为电能，是实现节能减排的一大创新举措。只是垃圾焚烧电站在焚烧系统、热力系统、烟气净化等方面都有相对独特的设计要求。而BIM技术在该类电站结构设计中具有不可比拟的优势。本论文先是介绍了BIM技术在建筑结构设计中的作用，并对其在建筑结构设计基础工程设计、上部工程设计展开论述，并总结了影响BIM技术应用水平的因素，给出应对策略。
关键词：BIM技术;?建筑结构;?结构设计;?垃圾焚烧电站;?应用实践;
住建部印发《住房和城乡建设部工程质量安全监管司2020年工作要点》的通知要求大力推动绿色建造发展，推动BIM技术在工程建设全过程的集成应用。
1 BIM技术在建筑结构设计当中的作用
第一，建筑工程质量关乎着使用者、居住者的安危，将BIM技术融入建筑结构设计当中，可以对施工技术、材料质量、结构的合理性进行检测，能够发现设计图纸当中的不合理之处，让设计者对图纸进行二次修改。
第二，因为现如今建筑工程当中的新材料、新技术、新设备、新工艺等不断更新，通过BIM技术可以使得这些对象可以充分融入建筑结构当中，提升整体建筑的环保性、耐用性，确保建筑工程的经济效益、社会效益和环境效益。
第三，经过BIM技术检测的结构设计图纸会形成优化施工组织设计方案，使得建筑工程结构施工当中所有的资源得到合理匹配，提高施工安全度，让各部门对接更紧密，避免漏项。
2 建筑结构设计中BIM技术应用实践
2.1 基础设计
(1）任何建筑工程都对基础设计有一定的要求，正所谓万丈高楼平地起，基础设计不良就会导致建筑根基不稳，会降低建筑质量，或者在外力作用下可能坍塌。BIM技术在提升基础设计质量方面作用卓著，例如测绘当中将正确的地质、水文参数输入系统，便可以计算出工程地基工程的规模、质量标准以及预计其中薄弱点、风险点，给出对应的解决措施。
(2）对于处于厂区内的建筑工程，BIM技术可以对地下各类管道展开分析，最终给出最为合理的基础设计方案，避免土方工程挖断管道管线。
(3）基坑工程当中，利用BIM技术可以同时将设计、施工、监测三个部门统合起来，使得基坑工程立体化，将具体数据参数共享，使得施工阶段各方主体可以并行不悖，最终形成最为合理的基坑设计方案，降低施工成本。垃圾焚烧电站和小型热电站较一般工业厂房建设更为复杂，其需要在基础设计方面投入巨大精力，为了提升其设计精度，电站工程当中便融入了BIM技术，对地质、水文以及基础工程和环境关系等进行模型设计，提高了基础设计的精度。另外，在该工程的基坑工程里，BIM技术可以结合周围环境参数计算基坑工程对周围建筑的影响，避免土方工程过程里出现坍塌。
2.2 上部设计
上部建筑涉及了承重墙、剪力墙、顶梁、横梁等构件设计。传统设计当中基本上都是平面设计，不能立体显示各构件的细微情况，会导致构件质量影响因素方面考虑不周，从而降低了构件质量，给建筑工程带来了风险。融入BIM技术以后有以下效果。
(1）能够科学计算剪力墙强度，使得剪力墙施工当中混凝土钢筋配比合理化，避免不足或者配比超标浪费。在剪力墙的设计当中，传统都是通过剖面、立面、平面图来展示，这就导致剪力墙的墙板斜支撑设计过程里容易缺乏切实数据保证，会导致设计失准。而将BIM技术融入后，其能够利用其具有的碰撞检测功能来发现设计当中的不合理之处，使得设计人员调整设计，保证墙板斜支撑的强度。同样，承重墙、顶梁、横梁的设计当中，也会利用参数建模来计算每一个构件的合理性和强度，确保高层建筑物具有的压力可以均匀分担。以构件为基本单位来对建筑整体质量安全进行测算，这是BIM技术的强项，也是其能够对工程造价予以控制的根本原因。
(2）充分考虑到了电站使用过程中对结构造成的影响，使得构件的混凝土材料强度更高，钢筋分布更合理，能够均衡承担荷载，避免局部裂缝，降低了垃圾渗滤液渗透造成腐蚀的概率。
例如垃圾焚烧电站的垃圾坑设计当中，就必须要考虑到垃圾堆载的变化以及地下水的各方面影响，需要对坑壁及底板的承重、混凝土配比、钢筋配置，裂缝控制等进行科学计算，这些工作由BIM技术来实现，会提高计算速度以及精度，保证了工程的质量安全。
(3）在小型热电站和垃圾焚烧电站进行设计和应用阶段提前检查出各专业的“错、缺、漏、碰”。例如在江西某垃圾焚烧电站的建设前期，利用BIM技术来进行构件碰撞实验，发现多处工艺管道和夹层处的混凝土梁碰撞，通过各专业协调，调整梁顶标高和混凝土梁的位置，在施工安装之前及时发现问题，减少后期设计修改工作量，避免施工阶段不必要的返工，通过三维可视化界面实现各专业综合协调和信息集成化的项目管理，减少了人力，材料的浪费，做到真正意义上的绿色建造。
2.3 组织设计
在建筑工程施工过程里，需要按照构件建设先后顺序来组织施工，其需要对材料、人员、设备、场地等形成对应的安排。换言之，想要保证构件施工的质量和安全，必须结合建筑构件特点来针对性进行合理的施工组织设计。在这个过程里融入BIM技术便可以达成施工现场的各部门场地设计，避免了彼此施工互相干扰，使得物料利用更充分，避免了二次搬运导致的成本浪费。使得各施工部门能够首尾衔接，全面推进工程进度，降低工程造价。
3 影响建筑结构设计中BIM技术应用水平的因素
总结归纳相关研究以及结合本身施工经验，认为建筑结构设计当中影响BIM技术水平的因素主要有操作者水平、软件质量、企业实力以及组织水平等。
第一，操作者水平，指的是BIM技术操作人，视工程量而定，大型工程需要十几人，每个人操作水平不一，自然会影响整体的设计效果。例如需要前期勘测数据的精准性，这是保证建筑结构设计质量前提，目前BIM技术还不能实现自主勘测，基本上都是传统勘测后，将相应的参数录入系统，系统再进行相应的计算、演示。若是操作者勘测出现问题，直接就会导致结构设计失准，埋下巨大的隐患。
第二，软件质量指的是其兼容性、精确度。如果选择的软件质量不佳，会导致电脑不稳定，计算精度不足，都会对设计工作造成影响和困扰。
第三，企业实力。这一点很重要，因为目前BIM技术实现成本高，专业软件以及专业团队都必须用强大的资金实力来支撑，这导致一般施工企业难以承担这样的成本压力。第四，组织水平，其中关键是建设单位、施工单位、设计单位的彼此协同问题，其对于BIM技术在结构设计当中作用发挥影响较为明显。
4 利用BIM技术提升建筑结构设计水平的策略
第一，培养专业操作者，这一点需要全社会为之努力。例如高校、施工企业等。在现代社会背景下，可以引导新型校企联合，能够在具体的实习实践当中，融入BIM技术操作，锻炼学生的设计能力。
第二，软件质量方面则需要政府引导，由专业软件企业来负责研发和指导，保证软件的兼容性和精确度。并且出台法律明确BIM技术软件开发企业的主体责任，确保该软件行业得到有效监控。
第三，积极整合资源，降低软件系统融入成本，能够实现施工企业间合作，建立统一的BIM技术团队，共享资源。
第四，提高施工单位、设计单位、建设单位、监理单位的沟通程度，统一各方对BIM技术的标准，使得BIM技术可以充分融入建筑结构设计当中，确保建筑结构的合理性。
5 总结
建筑结构设计当中融入BIM技术需要结合构件的具体要求来展开工作，需要将规范当中要求的参数录入，确保BIM技术的精准计算和演示。所以BIM技术需要我国在建筑设计领域不断完善有关规范，明确参数，这是确保建筑质量的根本前提。另外，需要对人才培养、软件研发、企业联合、信息技术融入等提出要求，这样才能最终将BIM技术融入建筑结构设计当中，发挥出其具有的根本功能作用。
参考文献
[1]谭小蓉,徐静伟,李萍.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].居舍,2020(9):92~92.
[2]常春霞.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2020(3):221~222.