BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究 柏炎

发表时间:2020/6/29   来源:《建筑实践》2020年2月5期   作者:柏炎
[导读] BIM技术的发展,在建筑工程结构施工建设中起着举足轻重的作用

         摘要:BIM技术的发展,在建筑工程结构施工建设中起着举足轻重的作用。新时代背景下,原有的建筑工程结构设计迎来了严峻的挑战。在建筑工程结构设计中若是引入新型BIM技术,可有效提高建筑工程的使用率。本文对BIM技术在建筑工程结构设计中的具体应用以及应有优势进行了深入的分析,希望为我国建筑工程结构的良好发展略尽绵薄之力。
         关键词:BIM技术;建筑工程;工程结构设计
         前言:自我国改革开放至今,我国的社会经济得以突飞猛进的增长,作为我国支柱性产业的建筑行业得以蓬勃发展。随着人民群众生活水平的不断提升,人们对于建筑的要求也在与日俱增。建筑工程中BIM技术的应用,可让建筑企业的不同部门以及不同专业实现数据共享,在建筑工程结构设计中,建筑工程师、建筑设计师、业主等各个方面的参与者够可以实现信息数据共享,加强建筑结构的优化设计,让工程在最短的时间内顺利完成,有效提升建筑工程结构的设计质量。
         1 BIM技术在建筑结构设计中的有效运用
         BIM是一项新型技术,其能够有效整合计算机技术、信息技术、数字技术等,采用BIM技术进行建筑工程模型的创建,可使设计人员直接了解建筑结构实体的相关物力特征,有效掌握建筑工程的不同构件属性,推动我国建筑行业实现可持续发展。以往的建筑结构设计都是利用CAD技术,建筑设计图可集中呈现建筑结构。然而,现如今,因为人们的需求日益提高,以往的建筑设计方式已不能满足人们的需求。将BIM 应用到建筑结构设计中,可针对建筑工程现场的不同情况数据进行深入分析,加强整个施工模型的模拟设计,设计人员不但能够掌握建筑结构的外形,还能够掌握建筑基础性能,利用对立体模型的分析研究,就可以合理分析建筑结构的可靠性与安全性。在应用了BIM技术之后,有效修正以往建筑结构设计中出现的设计问题,让建筑结构的设计和施工需求更为统一。BIM技术还能够通过仿真模拟技术的利用,成功模拟具体建筑工程建设,并按照仿真模型对建筑工程现场结构设计所需的数据信息进行全面了解,增强建筑结构设计的合理性。
         2 BIM技术应用在建筑工程结构设计中发挥的优势
         2.1建筑生命周期的信息实现共享
         由于建筑工程结构的设计直接贯穿于施工过程、改造过程与使用寿命等每一个阶段,从而直接影响建筑工程结构的施工进度控制、施工成本的控制、施工质量与建筑物的使用年限等,为此,在建筑工程结构的整个设计中,有必要综合考核整体建筑生命期限的所有情况,进而让设计方案具备科学有效性并充分符合建设单位的标准。然而,在以往的CAD设计过程中,因为建筑工程结构的设计在整个建筑生命期限内的初始使其,之后的工程施工、运营是无法预料的,为此,为了确保设计方案的科学性非常重要且尤为困难,而BIM技术的应用就能较好的处理此类问题。在BIM技术模型的基础上,若是能确保建筑工程结构项目中各种信息数据的真实性与整体性,就可以对工程后续施工与运营的所有情况实施模拟,进而实现目前设计中存有问题并加强调整,而这直接呈现出建筑生命期限内的信息共享。譬如:在进行建筑工程结构的管理时,BIM技术模型能够对施工场地的应用、施工材料需求等各种施工情况加强模拟,进而顺利实现数据信息的共享,并确保施工阶段和设计时期的充分协调,唯有如此,才能确保建筑整体工程设计的科学有效性更好的提高。
         2.2为绿色建筑施工设计带来帮助
         随着我国环境污染与能源严重不足等形式的日益严峻,绿色建筑的建设已是未来建筑工程结构设计的发展趋势,而BIM技术的应用可以为绿色建筑的设计带来较多的支持。第一,为了较好的实现节能效果,绿色建筑设计一般会尽可能通过自然光替代人工照明和风险与空调等设施,而BIM技术模型的应用,不但可以模拟自然光照和风环境,进而加强优化建筑施工的所有方面,从而创造最优的光照效果与风环境,除此之外,还可以为设计的科学有效性提供保障,防止建筑工程对周边环境和其他建筑的采光、通光带来不良影响。第二,在进行绿色建筑的设计时,维护结构的性能能够影响空气调节能耗,而BIM系统不但可以计算固定环境中的建筑能耗,还能对比类似建筑的模型和数据,进而能够及时发现维护结构设计中出现的问题并加强调整,从而有效提升其性能。除此之外,在进行绿色建筑的室内设计时,BIM技术可以在较多的方面发挥关键作用,从而有效提高我国建筑工程结构设计效果。


         3 BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
         3.1建筑结构参数设计中BIM技术的应用
         在设计完施工现场之后,应认真的处理和分析整个建筑结构的参数。一般而言,由于整个建设项目的相关数据和参数是相互关联和相互联系的,所以,有必要在同一个数据库中将整个建筑结构的数据和参数进行整合。作为计算机信息技术发展的一种应用,BIM技术自然具有强大的计算机处理和存储数据和信息的功能。通过一定的采集和处理软件,可以准确地按一定顺序采集和存储整个建设项目所需的数据和信息,从而提高工作效率,使建筑设计的进度加快。与此同时,建筑工程人员也能够利用计算机随时检查和调整所有工程数据。
         3.2三维可视化设计中BIM技术的应用
         在进行建筑工程结构设计过程中,传统的设计师多数都是以线条的形式体现图纸的大部分内容,无法有效反映出真实的设计理念,只能通过人员的想象来完成。随着经济的快速发展,设计内容逐渐繁琐化与复杂化,对于设计理念的理解,人们难以想象出来,但是在建筑设计中应用BIM技术后,就可以有效创新与优化传统的线条设计,并将其通过三维立体方式完美的体现。设计工具的创新部分,就是应用BIM技术的核心部分,建筑物的所有细节都可以通过其进行详细的体现,进而达到三维直观化,最终获得了较高优化的建筑工程结构设计成果。另外,对BIM技术进行合理的运用,还可以满足业主的需求,使业主可以对建筑物的设计形式与理念更直观的感受到。不仅大大提高了建筑设计的工作效率,还为建筑企业的长远发展带来了有利支持。
         3.3建筑结构建模中BIM技术的应用
         建筑结构设计中应用了BIM技术,打破了传统CAD绘图的局限性,使得建筑模型能够以三维的、综合的方式显示出来。CAD建模过去只能进行二维平面映射,不能建立三维实体模型。然而,BIM技术的使用可以建立三维实体模型,使模型向施工人员全方位呈现。在建筑结构设计中,BIM技术的应用不仅能够进行可视化建筑结构,也可以及时发现建筑设计中潜在的问题和缺陷,并提出相应的解决方案,以便提高建筑结构设计的质量。
         3.4在建筑结构性能分析中的应用
         从以往建筑结构设计角度来讲,需大量的人力、物力和时间来进行建筑结构性能的分析,想要完成分析过程就只有依靠各种公式进行计算,而这种分析方法很容易产生误差,使得建筑结构性能分析结果的可靠性不理想。根据分析需求,BIM技术设计相应的性能分析软件,只要将BIM模型的相关数据导入到软件中,就可以能快速、准确地完成整个分析过程。从而针对分析结果,及时发现设计缺陷,及时纠正。
         结束语:
         总的来讲,在进行建筑结构的设计时融入BIM技术,可增强建筑结构的稳定性与可靠性,为建筑结构设计的科学合理、安全可靠提供保障。建筑结构设计中BIM技术的应用最大限度的增强了建筑结构的设计水平,确保设计结果实现理想化。BIM技术在建筑结构设计中的应用起着举足轻重的作用,成功促使我国现代建筑结构设计的未来发展。
         参考文献:
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         [2]钟国雄.浅析BIM技术在建筑结构设计中技术应用及应用价值[J].建材与装饰,2019(24):111-112.
         [3]黄子浩.BIM技术在钢结构工程中的应用研究[D].华南理工大学,2017.
         [4]刘明依.BIM技术在旧建筑改造设计中的应用研究[D].中国矿业大学,2015.
         [5]袁明伟.基于BIM技术的结构设计方法研究[D].辽宁工业大学,2017.
         [6]须六平.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].工程建设标准化,2016(09):63-65.
        
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