BIM技术视角下的的建筑设计运用研究

发表时间:2020/8/10   来源:《建筑实践》2020年3月8期   作者:叶崇林
[导读] 本文介绍了BIM技术的概念,从方案设计、初步设计、施工图设计
        摘要:本文介绍了BIM技术的概念,从方案设计、初步设计、施工图设计、结构抗震分析四个阶段,阐述了BIM技术视角下建筑结构的设计方法,以达到高质量建筑结构设计效果,保证整个建筑设计质量。
        关键词:BIM技术;建筑设计;运用研究
       
        一、前言
        传统建筑结构设计流程表现出过程繁琐、时问耗费较长、协同设计效果差的问题,影响到了建筑结构使用安全性。为此,为了消除建筑结构使用风险,保证建筑设计标准性,应注重引入BIM技术。BIM技术作为一种模型分析软件,若应用于建筑结构设计阶段,可模拟建筑结构的真实信息,并通过三维模型数据库的建立,高效协调建筑结构设计要点,并共享建筑结构设计数据,保证整个建筑设计质量。以下就是对建筑结构设计难点问题的详细阐述。
        二、BIM技术的含义
        BIM技术将现代信息集中,并能够实现三维数字成像的技术,利用该技术,不但可以将建筑结构现实数字化的体现,也能将综合功能用数字化形式呈现。在建设整个过程中,要进行方案设计、施工的准备与进行、在后期的运营和维护提供支持,为建筑设计的可视化和数字化,提供技术保证,对施工进度的管理有一定的帮助。第一,在建筑施工中,会涉及到多个细节,使用BIM技术,可以在设计、施工等方面创造很大的经济效益。第二,使用BIM技术,通过设计信息,建立建筑模型,不但可以提高工程质量,也会预防建筑项目中的危险原因。第三,为加强承建方同建筑方的沟通,使用BIM技术,不仅可以减少错误信息的传递,还能增加相关信息数据的转换速度。第四,从另一个角度来看,在项目的工程质量、工程进度和成本的控制上,不但能增加建筑的使用范围,还能使其利益得到最大的利用。在使用BIM技术时,其主要作用是对建筑设计参数的分析,结合数据分析,建立建筑模型,实现信息技术可视化和数字化的使用,帮助设计人员设计更加合适的建筑结构,并能使BIM技术应用范围不断扩大。
        三、BIM技术视角下建筑结构设计方法
        1.方案阶段设计
        在建筑结构设计中,为了达到最佳的建筑结构设计效果,应注重应用BIM技术完成建筑方案规划工作。即在建筑方案规划中,先由结构工程师与建筑设计师多角度沟通、分析建筑结构力学、建筑功能、艺术形式等等,并将建筑结构设计方案以三维空间形式呈现在BIM软件上,确定最终的结构方案内容。
        2.初步阶段设计
        在BIM技术视角下,为了达到最佳的建筑结构设计效果,应从以下几个层面人手完成建筑结构的初步设计工作:加载BIM建筑模型。即在建筑结构初步设计阶段,结构设计师应基于考虑构件、设备等各种因素的基础上,构建主体构件结构模型。同时,保证模型的构建符合功能和艺术的要求。然后,在BIM建筑模型构建工作开展的基础上,利用Revit软件的可视化功能,把CAD文件导入到结构样板中。随之,设置识图可见性。即参照其他模型的显示,完成建筑模型的逐步修改;布置受力构件。即待BIM建筑模型加载完毕后,应要求建筑师在BIM平台上完成承重构件、水平构件、竖向抗侧力构件等的碰撞检查,在具体的碰撞检查中,可采取两种碰撞检查方法:a.利用BIM平台可实现多个窗口的同时工作功能,显示各个构件布置结构,并链接其他三维模型,及时修改冲突现象。b.在受力构件碰撞检查中,也可通过碰撞检查软件检查方式,定位各个受力构件的冲突位置。此外,基于受力构件碰撞检查工作开展的基础上,应融合Revit和Navisworks优势,完成建筑、结构、设备的碰撞检查工作。即依照项目样板创建一建筑、结构、设备一模型整合分析一碰撞分析和专业协调优化一最优模型一出图的流程,碰撞检查建筑结构设计,达到最佳的建筑结构设计效果。21;检查模型。即当受力构件布置环节完成后,应利用BIM技术共享优势,借助有限元分析软件全方位分析BIM建筑模型的几何尺寸、边界约束条件、荷载工况等结构信息,并综合模型分析结果,不断调整结构模型的具体设计,最终将调整后的模型导入到BIM核心建模软件中,完成建筑结构设计模型的修改工作。


        3.施工图阶段设计
        在施工图设计阶段,为了达到最佳的建筑结构设计效果,应注重发挥BIM技术作用,优化施工图的具体设计。而因建筑结构施工图主要负责材料采购、结构设计、非标准设备制作的指导工作,所以,在BIM平台上进行施工图设计工作时,应发挥RevitArchitecture和RevitStructure软件作用,将建筑结构平面视图转换成施工图,并允许操作人员借助Revit平台,浏览施工图信息,且在施工图浏览中,一旦发现某一建筑结构设计问题,即对问题进行相应修改,并借助视图间的关联功能,及时更新其他图纸的改动信息,高效性完成施工图纸的设计工作旧1。即BIM技术与传统建筑结构设计方式相比,协同设计能力较强,所以,应注重利用BIM技术完成建筑结构施工图设计工作
        四、BIM技术在建筑结构协同设计中的具体应用
        随着社会发展不断加快,基础建设的增多,在一定程度上,建筑结构设计也得到相应的发展。设计人员为得到精确的分析结果,将二维设计方法与PKPM等软件合理的融合并使用,并绘图时使用3DMAX和CAD等绘图工具。在整个工作中,设计师结合大量数据信息,并制作结构模型,但实际效果与数据信息不符。另一面,由于设计软件有一定的缺陷,在实施设计时,不断出现问题,设计标准无法达标,最终导致施工质量和进度不能完成。由于BIM技术的使用,不但能解决上述问题,还能及时为各个建筑部门提供信息,这样不但提高工作效率,还为今后的推广中积累经验。在应用BIM技术时,设计师及时整合建筑数据信息,并做出合理的调整,使实际施工中出现的问题,可以做出修改,并为我国建筑行业信息的建立,和在日后的推广中,提供可参考的依据。由于BIM技术具有自动更新和检测的能力,在建筑模型建立中,提高设计效率,并能保证质量的优势,将传统工作中出现的弊端一一化解。
        五、基于BIM技术的建筑结构协同设计的优化对策
        1.加强项目样板的科学化创建
        在实际应用BIM中,要与建筑结构设计相互融合,优化协同使用作用。所以,当设计人员使用BIM时,在组建模型时,要仔细研究和分析,确保建筑模型的稳定性,以及科学合理的使用,使用BIM不但得到技术的支持,还能提高设计质量和效率,并能在复杂的设计内容中,找到合理的处理方式。此外,当建筑工程进行时,设计人员要不断提高设计要求,通过设计软件可以重新制定。设计人员要加强设计管理,全面提高设计图纸清晰能力,进而提高设计效率。
        2.加强实际应用与异型的构建
        众所周知,在我国建筑工程施工和设计中,比较常见的是将钢结构和预制构建的使用。结合实际情况,在进行混凝土构件的浇筑时,都有钢结构和预制构件的使用。所以,在设计时要提升设计速度,还要仔细对建筑构件的挑选,不但要符合国家设计要求,还要满足建筑工程施工标准,使建筑结构整体设计具有全面性和协调性。
        六、结束语
        因BIM技术,可共享建筑结构设计信息,协同整个设计流程,保证整体设计质量。所以,在我国建筑行业可持续发展背景下,应强调对BIM技术的科学运用。即将BIM技术贯穿到方案设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段等等,并利用BIM平台,分析建筑结构抗震性能,达到高质量建筑结构设计效果,且经过三维可视化模型的构建,精准处理建筑结构设计要点,保证结构中构件墙、梁等设计科学性。
       
        参考文献
        [1]孙夏.基于参数化BIM建筑设计的特点及其应用[J].智能建筑与智慧城市,2019,(6):51-52.
        [2]张 鑫.BIM建筑设计的特点及应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(23):1199.
        [3]张志莹.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略[J].百科论坛电子杂志,2018,(7):72.
       
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