基于BIM的建筑结构设计流程管理研究 吴家彬

发表时间:2020/5/7   来源:《基层建设》2020年第2期   作者:吴家彬
[导读] 摘要:BIM(BuildingInformationModeling)建筑信息模型是利用数字模型完成建筑设计项目的设计和管理,具有智能化、数字化、各模型间信息关联性好等优点。
        中煤科工集团重庆设计研究院有限公司  重庆  400042
        摘要:BIM(BuildingInformationModeling)建筑信息模型是利用数字模型完成建筑设计项目的设计和管理,具有智能化、数字化、各模型间信息关联性好等优点。另外,该系统强大的设计协同能力可以高效地检查设计碰撞问题,明显提高结构设计质量。与此同时,设计管理是站在设计管理者的角度根据业主的要求,进行建筑设计质量和流程的管理。设计管理的主要内容包括:设计任务书、设计信息的管理、与设计相关的规范和标准、设计流程的制定、设计协作的管理、设计质量的管理。
        关键词:BIM;建筑结构设计;流程管理
        1 BIM技术的特点
        BIM技术不仅可以用在建筑的设计和施工过程中,还可以在建筑交付后的后期运营和管理中发挥作用,可以应用在建筑全寿命周期中。主要的特点有:
        1.1 设计模型的可视化
        传统的基于CAD软件的建筑结构设计是二维平面设计,设计成果只能通过平面来展示,很难体现出立体结构的效果。BIM技术可以同时呈现结构设计的三维立体效果和实现建筑实体的立体建模,如图1所示。
       
        图1BIM建筑设计三维模型
        1.2 设计信息集成化
        根据BIM基础模型,各个专业的设计可以将设计的参数如构建间的空间、尺寸、材料等信息输入到模型当中,实现各个专业间的高度集成。
        1.3 可传递性
        BIM技术可以在设计的各个数据之间建立有效和统一的关联,不需要设计人员去更新相关工作,若程序自动修改了某项数据或内容后,系统能够自动将修改内容反馈到与之关联的图元中,提高工作效率的同时减少了设计错误率。
        2 BIM技术在建筑结构设计中实现的功能
        2.1 模型集成
        BIM技术可以实现对设计过程中各种数据的量化处理,通过对结果信息的整合分析构建出机构设计所需要的信息化模型。BIM技术在模型集成上的应用,能够对建筑机构的各种组件的位置与空间信息以及互相之间的联系都能够更加准确清晰的进行模拟展示,墙面、梁柱等主要构件都能够得到明确清晰的展示,同时还能对建筑机构的特点进行准确、具体地展示,总之,BIM技术的应用能实现通过模型集成能够实现对设计想法及设计结果直观、清晰、动态地展示。设计者在设计中也能够利用BIM技术的这一特点来深化对建筑结构的了解,确保设计结果的准确性,预防设计中出现失误影响施工进程以及施工质量。
        2.2 各项参数的整合与编辑
        BIM技术的关键点在于对建筑模型数据库的建立,对各项参数的量化处理,实现了建筑模型数据库内部涵盖模型的构建。可见,对参数的整合形成以及编辑是BIM技术在建筑机构设计中的核心。BIM技术在参数的形成整合以及编辑的过程中,要保证模型和实际的建筑结构的各项参数都是相对应且完全一致的,一方面是为了提高设计人员在模型使用上的效果,另一方面,是为了保证实际建筑的施工效果和设计方案的要求是相同的,确保工作有效性。
        2.3 各项信息数据的共享
        建筑结构设计中,会用到多种、多方面的信息数据,而传统的设计软件在信息共享和交换方面存在一定的不足,BIM技术的应用,可以有效改善这一问题。设计人员可以用BIM技术以及模型把设计结构中的所有数据信息都录入到相应的数据库里,其他的人在需要查询时即可通过访问数据库来获取设计结构中的信息和数据。在实际的结构设计中,设计人员还可以通过参考其他设计人员的数据库等设计成果来启发自己的设计工作,并自己的设计方案进行改进,促进设计方案科学性、全面性的提升。在互联网飞速发展的情况下,大数据、云技术的出现又再次为BIM技术信息管理方面的功能提供了更多的选择和更便携的储备途径。BIM技术在数据信息共享功能上的实现,是促进建筑结构设计效率和水平提升的关键。
        3 BIM技术的应用
        3.1 BIM技术的发展形势
        近年来,我国的建筑设计工程中的BIM技术发展的越来越快速,人们对于BIM技术的看法也随之改变,越来越重视BIM技术的应用范围。比如,现在的建筑设计项目工程研究中,业主可以运用BIM技术去筛选数据和方案,通过不断的模拟和测验,最后确定了最符合自己要求的一个方案。相较于传统的建筑设计可行性研究,BIM技术改变了传统建筑设计的缓慢性质,传统的建筑设计需要通过图纸来把设计的主题表达给业主,但是传统的建设技术耗时非常久,需要的资源和空间也更多。不过BIM技术不一样,BIM技术可以利用更多的有效资源去分析和模拟出一个立体的三维模型,这样不仅可以避免更多的经济损失,还能够使得建筑设计更加符合业主对建筑结构的需求。总的来说,BIM技术使得整个建筑行业的建筑设计变得更加科学合理,还使得资金得到了很大程度上的节省。
        3.2 BIM模型
        BIM模型是用于完成建设项目新的施工计划规定和混凝土楼板施工工作。例如,一栋三层别墅的BIM模型,整个别墅采用混凝土结构,柱下采用独立的机构,借助BIM技术,适合完成主体结构的模型和结构分析,还要协调不同专业之间的联系。该别墅中的BIM模型采用固定的方法来表示,并以我们生产的参数工程和标签族共同实现了水平法的全过程。在造型过程中,首先按照成型阶段完成别墅主要、大梁、板材、柱子等所需的构件,通过参数和部落标志完成相应的生产,制定出施工计划。设计师应在施工过程中完成相应的项目建设。结合自己的习惯,并在施工过程中配合地图集的标准计划,准备好相关文件,完成模型建设,通过创建共同的参数和标签族,这些都是为了方便其他图元素的一般信息参数的共同分享。一旦位置信息的一个变化,将改变信息,确保在BIM参数的一致性,一旦你完成了BIM模型和群件文件,你可以从BIM计划和相关的细节,为了确保所提交的图纸的一致性,可以在计算机辅助设计时显示图纸。
        3.3 深化设计
        在复合材料设计中,BIM项目中的参数化不仅可以提高项目的性能,而且可以减少仿真负载,同时也提供了更大的灵活性,这使得BIM技术具有更高的适应性。预制构件加固结构设计时,参数是指整个设计的核心,预制构件参数化必须与板、楼板等构件类型、排水沟和楼板相结合。对于面板元素,有简单的切割墙、前面板等。对于阳台元素,有板式的还有梁式的阳台类型,有非常强的模块化元素和标准楼梯和地板元素,给出具体的参数,并将数字模型应用于修改后的项目中,获得标准化、系统化的设计方法来开发初步项目,将有助于提高效率,满足BIM在参数化方面的实际需求。
        结束语
        在社会经济飞速发展的现今时代,城市化进程趋势越来越明显,建筑行业的发展也将稳步向前。在建筑中重视对建筑结构的设计工作,一方面是体现现代建筑技术的重要方式,另一方面也有效推动了城市建设文明发展,因此,建筑结构设计环节的重要性不容忽视。BIM技术在建筑结构设计中的应用,能够为设计人员提供一个直观化、清晰化的建筑模型,对于提高设计效率以及设计水平方面发挥着重要作用。在对BIM技术的应用上,需要充分结合其优势和特点,并与实际设计需求相结合,确保设计方案的合理性。
        参考文献:
        [1]王龙.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(21):68.
        [2]刘军.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程建设与设计,2019(21):152-153+156.
        [3]贺林贵.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].中国住宅设施,2019(10):50-51.
        [4]郑佳璐.建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].住宅与房地产,2019(22):178.
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