BIM技术在结构设计中的应用 姚明旭

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:姚明旭 鲍佳佳
[导读] 摘要:我国建筑水平的不断提升以及科学技术的不断发展,将BIM技术应用在建筑结构设计过程中具有突出的优势。
        浙江乔兴建设集团有限公司  浙江湖州  313000
        摘要:我国建筑水平的不断提升以及科学技术的不断发展,将BIM技术应用在建筑结构设计过程中具有突出的优势。BIM技术的充分应用能够提高建筑结构设计的效率以及可靠性,并且能够进一步提高建筑工程的施工进度。文章介绍了BIM技术的特点,分析了BIM技术在建筑结构设计当中的应用。
        关键词:结构设计;BIM;技术应用
        伴随建筑工程数量及规模的极大提升,社会民众对建筑的品质,尤其是建筑的结构设计日渐有了更高的限定。对此,相应设计师应时刻更新自身的设计思维,并积极在建筑结构设计期间有机运用创新技术、崭新方法等,从而更高效的提升建筑整体的综合性能。由于BIM技术的运用,对工程建筑具有非常显著的价值效用,因此强化BIM技术在建筑结构设计中的应用尤其必要。
        一、BIM技术特点
        BIM,是建筑信息模型的英文缩写,是以建筑工程项目的一切重要信息数据为基础建立的建筑模型,通过数字信息仿真技术模拟出目标建筑物所具有的全部真实信息。BIM技术水平远远高于传统的建筑信息集成技术,是信息的数字型应用,在建筑设计、建造、管理等方面均能得到广泛应用。此种技术能够将建筑过程中的一切信息整合管理,统筹安排,使建筑工程从设计开始到最终交付使用的全过程工作效率显著提高并从根源上避免很多风险。在项目进展的不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改负责的信息,用以支持和反映各自职责内的协同作业,所有参与方都能对项目进展情况了然于心,从而减少沟通时间,极大地提升工程效率。
        二、BIM技术的优势
        随着城市化进程的加快,建筑行业也是突飞猛进的发展。在这种速度发展的基础上,我们就更要保证建筑工程的质量,提高工程的安全性和稳定性。BIM技术可以在实际施工之前,通过数据形成三维立体图形,通过这个图形,我们可以清晰的看见钢筋安插的位置是否准确,墙体框架结构也可以看得很清楚,其三维模型与真实建筑是一比一仿真的。不仅如此,我们可以前期在模型中输入相关的数据,模型也是随数据实时改变,一旦发现问题可以随时进行修改,减少了后期实际施工不必要的麻烦。在此之前,设计师们都是通过设计图纸来进行修改,但其实这种方法是有一定弊端的,发现问题时,修改是需要很长的时间,并且还存在一定的误差,会使整个团队的工作效率下降,拖延工期。而目前,我们可以通过 BIM 技术提供的三维模型来进行平面图形的设计,这种技术相对设计图纸相比,优点在于数据更精准,可以随时的修改数据,看见动态效果,最终形成设计图纸。如果在施工过程中才发现图纸的错误,势必会影响工期的进展。因此,图纸参数对于建筑工程来说非常重要。BIM 技术最大的一个特点就是,在设计过程中,如果其中一个参数出现问题,其他随之相关的数据都会自动修改,生成一个最终准确的模型,这种技术可以节省很多时间,很大程度上提高了我们的工作效率。
        三、目前BIM在建筑结构设计中运用问题
        (一)标准体系急待完善
        当前社会发展阶段BIM技术在我国建筑结构设计中的运用尚处于摸索初期,即目前我国的BIM技术标准体系还较为“稚嫩”,具体的设计也缺乏进一步规范。而BIM技术要求实现多元信息间的有效传递,并在实践运用期间差异化专业之间应互相协调等,从而有机优化与完善相应的规范体系。
        (二)BIM技术的应用成本较高
        在具体建筑结构设计期间不仅应适时采用BIM技术进行实践创设,还需充足的资金投入以及综合素养较高的专业实操人员。因此,在运用该项技术前期还不可缺少充足资金的投入使用以及必需设备的购置。另外,过程中还应对涉及人员进行定项培训,并根据时效性对系列软件进行实时更新。

此外,对实践采买的软件设备等而言其体系化的配置也应一同购置,这样更便于存储更丰富的设计数据,而该方面会花费较大的资金数额。
        四、建筑结构设计中BIM技术的具体应用
        (一)在工程建模中的应用
        在工程建模过程中难度比较大,复杂程度也比较高,尤其是对一些钢结构建筑工程来说,除了要从根本上落实结构的连接工作,同时还要确保构建布置的科学性以及合理性。在实际钢建筑结构连接过程中,要重视对梁柱连接工作进行落实,同时还要检查梁与梁之间的连接质量。在结构连接设计过程中,必须保证连接件的完善性,确保螺栓量以及安置间距之间的合理性和科学性,要与相应位置进行结合,才能够提升工程的施工效率。利用BIM技术设计人员可以对建筑工程结构进行三维效果展示,对梁柱以及各连接件的实际情况进行掌握,保证工程建模的准确性。
        (二)在场地分析中的应用
        将BIM技术应用在建筑结构设计过程中对加强场地分析工作具有十分重要的意义。场地分析工作是保证建筑结构设计合理性以及科学性的重要基础。只有从根本上确保建筑施工场地相关指标分析结果的准确性以及可靠性,才能够提高建筑结构前期设计工作的效率。在传统的场地分析工作中很容易出现一些漏洞和问题,再加上在分析过程中受分析人员主观因素的影响比较大,会导致相关数据分析结果的准确性受到一定影响。而利用BIM技术可以从根本上确保场地分析结果的精准性,同时还能保证场地分析结果的完整性。将BIM技术应用在建筑结构设计场地分析工作中,还可以与地理信息系统进行有效结合,落实场地数据处理工作,同时可以创建相应的技术模型。这样能够有效减少建筑结构设计所使用的时间,提高建筑结构设计的科学性以及合理性。
        (三)参数设计中的应用
        在建筑结构设计过程中都需要建立资源化模型,而模型与相关设计信息都存在数据库中,与相关设计参数具有一定的联系。建筑结构设计人员在开展设计工作的过程中必须根据资源化模型,明确相关设计参数,同时要采取参数约束措施,提升BIM技术的应用效率以及维护效率。这样才能够从根本上确保输出数据的准确性,保证参数设计工作能够正常稳定开展。
        (四)可视化技术的应用
        在建筑结构设计过程中,BIM技术在应用时主要依靠的是三维模型。利用三维模型可以对相关构件进行完整展示。而在传统的建筑结构设计中,主要是利用CAD绘图技术将其应用在建筑图纸绘制过程中,虽然CAD技术可以对相关的建筑构建信息进行良好显示,并且可以创建相应的三维模型,方便工作人员对建筑构建性能以及布局情况进行全面掌握。但是在传统的建筑结构工作设计工作中,三维模型创立难度比较大,尤其是对一些复杂建筑来说,三维模型的创建效率以及完善性都存在一定问题。而利用BIM技术可以对建筑结构设计进行跟踪观察,随时了解建筑结构设计的进度,同时能够发现在设计过程中存在的不合理部分,并采取有效措施及时解决这些问题。尤其是在一些规模比较大的建筑工程设计过程中,利用BIM技术可视化特点,能够对建筑结构进行动态化展示,从根本上对建筑为结构的大小进行了解和明确,有利于完善建筑结构的设计方案。
        人类活动需求的不断提升,促进了以 BIM 技术为代表的高新科技不断产生,使建筑物设计中的缺陷逐渐得到改善。然而 BIM 技术本身还需要完善,相关人员需要在实际运用中大量收集一线数据,在后续技术开发中加以结合,使之更加快速地推动我国建筑行业的发展。
        参考文献:
        [1]黄典.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].居舍,2019(34)
        [2]高乐,焦培培,马亚妮.基于BIM技术在结构设计中的研究应用[J].居舍,2019(32)
        [3]赵军.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].智能建筑与智慧城市,2019(10)
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