建筑结构设计中 BIM 技术的应用实践分析

发表时间:2020/9/27   来源:《科学与技术》2020年第15期   作者:董未云
[导读] 近年来,建筑设计工作在整个建筑行业处于关键地位,对我国各种建筑
        董未云
        邢台市月晟房地产开发有限公司,河北 邢台 054000
        摘要:近年来,建筑设计工作在整个建筑行业处于关键地位,对我国各种建筑物的建设具有重大推动作用。在目前的建筑工程设计中,各种高新技术层出不穷,为建筑结构的设计提供了莫大的便利,同时也对设计人员的专业素质和综合能力提出了新的要求。其中,BIM技术以对建筑的模型分析为核心,将目标建筑物转化为三维模型,方便了设计人员的设计工作,在现阶段的建筑结构设计中得到了广泛地应用。本文就以建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究为论题,对此略作探讨。
        关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用实践分析
        引言
我国建筑行业发展迅速,对于建筑工程各个体系的设计要求也越来越高,建筑行业必须积极挖掘自身潜力,努力提升生产效率,创造更高的经济效益和社会效益。在建筑结构设计过程中,利用BIM技术建立建筑信息模型,深入研究、分析建筑结构设计工作内容,能够更好地提升工程系统性、科学性。
        1BIM技术的原理分析以及其在建筑结构设计中的主要作用
在建筑行业中,关于建筑结构设计方面的技术更新速度一直是最快的,其受现代科技发展的影响也是最为明显。如今许多大型建筑工程都开始使用新型的建筑结构设计技术,主要都是依靠网络技术和相应的设计软件。相同的是,所有的这些技术软件都要遵循相应的技术和设计标准。以BIM技术为例,该技术主要是利用对建筑物进行数据采集,再进行建筑模型的构建和分析,它所依据的数据标准和要求被称为IFC标准。IFC技术标准要求对建筑物施工管理的各项数据必须经过统一的规范处理,这样才能实现数据的交互和共享。BIM技术就是基于这种操作规范,在对数据进行采集和分析之时都使用IFC技术格式,这样就可以实现在项目各个环节中数据传输和交换。BIM技术的核心在于对建筑物进行模型化处理,这样就实现了对以往建筑结构设计的根本性超越——即由抽象的工程图纸转化成具体形象的三维模型,既方便了技术人员的操作,也方便了工程师的解读和方案的设计与优化。通过三维平台的建立,可以轻松的实现对建筑物中各项数据的处理和分析,在数据的处理速度、数据库容量、建筑模型的建立和控制等方面都提供了一定的保障。其核心技术在于对建筑物数据库的建立和分析处理,并且通过复杂的软件和计算工作来实现这些数据的参数化模型描述。之后,通过这些参数的分析,再进行相应的建筑模型的建立。
        2BIM技术特点
1)协调性:BIM技术应用过程中能够实现功能协调,避免出现冲突,减弱建筑整体功能表述。2)模拟性:BIM技术以现实为基础构建相应模型,应用过程中可以通过技术措施对建筑结构设计情况进行直观的观察、分析。设计人员通过模拟实验对建筑施工期间可能出现的问题进行模拟,找出最为合理的解决措施。3)优化性:BIM技术可以对资源数据进行优化,提升建筑结构实体的安全性、稳定性。现代建筑结构设计涉及多个专业领域的内容,设计人员无法对各类影响因素进行掌握,利用BIM技术能够最大限度地确保建筑结构设计安全,降低危险因素对建筑自身的威胁。4)可视化:BIM技术利用3D技术进行建模,实现对建筑结构直观、如实的反映,提升结构安全性、稳定性的设计表述。在可视化条件下,利于多方沟通、交流,提升建筑结构设计的科学性、系统性。5)可出图性:根据建筑结构设计方案BIM可自动生成图纸,提升设计效率、缩短设计时间。


        3建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析
        3.1分析建筑结构功用
在实际开展建筑工程结构设计工作的时候,设计工作人员不但要从各个环节入手来加以把控,并且需要从整体的角度对各项工作进行合理的安排,并制定出工作计划,严格遵照各项规定要求对建筑工程结构实施设计工作,提升建筑工程结构整体性能。就以往建筑工程结构设计工作实际情况来说,在针对建筑工程结构实施分析工作的过程中需要运用到大量的人力物力,并且最终的分析结果准确性较差,工程施工效率和质量不能得到切实的保障。将BIM技术在实践中加以引用,能够有效的提升建筑工程结构整体设计效率,只需要将信息数据录入到BIM模型之中就可以高效的完成设计工作。
        3.2分析施工现场
在工程建设过程中,施工环境会影响建筑结构设计质量。在建筑结构设计中将BIM技术与地理信息技术结合起来,能够再现施工现场,实现建筑工程模型构建。设计人员根据这一模型,能够分析施工现场相关数据,结合现场实际情况调整建筑结构设计方案,使设计方案能够满足施工现场需求,尽可能减少施工环境方面不利因素对工程质量的影响,实现工程施工质量有效提升。
        3.3对建筑空间进行规划
建筑空间规划在结构设计过程中需要及时进行关注,这也是建筑结构设计的初始环节。在建设区域确定后,设计人员要对该区域进行空间规划,若该区域的地形状况较为复杂,需要开展较为深入的空间规划分析。借助BIM技术对建设区域进行空间规划,分析建筑区域的坡向、坡高、斜率等参数,针对复杂地形建筑空间,提供有效的设计技术支持,进而开阔设计人员思路。通过GIS技术进行坡度分析,建立相关BIM模型,对各类参数进行模拟,设计人员通过模型对施工区域进行全方位、多角度的研究,获取大量基础性数据,为后续正式的建筑结构设计、空间规划工作提供详实资料。在建设区域地形分析工作完成后,设计人员即可开展空间规划工作。另外,通过BIM技术还可以在建筑内部进行视野分析、可视度分析,类似于坡度分析,设计人员建立相应模型实现对各项功能的分析、调试,综合多种因素,最终确定三维空间规划实际情况。
        3.4BIM技术在建筑设计方案变更时的应用
在整个建筑工程的设计工作中,设计方案并不是一成不变的,每一个环节的每一个步骤都会根据施工的进度安排和实际情况进行针对性的调整,遇到某些突发的情况,就会变更以往制定好的设计方案,进行新方案的设计。在BIM技术没有出现以前,对于建筑方案设计的变更一般是工程方不愿意看到的,因为这需要对建筑物进行二次的检测和数据分析。但是如今利用BIM技术,工程师可以直接在三维设计图中进行数据的变更分析,并且进行新方案的设计,从而避免了以往工程对遇到的各种麻烦,提高了施工的整体效率。
        3.5建筑结构与其他专业的协调
建筑结构设计过程中,会涉及其他不同专业的人员、内容,需要借助有关人员的协调配合,实现最终的建筑结构设计目标。在建筑结构设计之初,利用BIM技术建立有效的信息共享系统,将涉及的数据、资料、设计要求均录入系统当中进行存储,供不同专业人员查阅。若出现其他专业设计内容变化,系统数据库会及时进行更新,确保各专业设计信息的及时性、准确性,设计人员可在系统当中对不同专业的设计信息进行及时掌握,并结合自身设计内容进行有效调改。有效改善传统模式下二维图纸的协同设计,满足相关设计工作开展的需求。BIM技术将不同专业的数据进行转换,形成可视化的内容,提升了各专业人员的沟通、合作的效率,通过整合各方参与工程建设的人员、信息,实现建筑工程项目的协同作业。
        结语
社会的快速发展为建筑工程行业的发展带来了良好的机遇,所以我们需要不断的优化建筑工程设计工作的整体效果,这样才能从根本上对工程施工质量和效率加以保证,对当下建筑工程能设计的各项要求和标准进行全面的掌握,依据BIM技术设计规范来切实的落实设计工作,为整个建筑工程行业的稳步发展起到积极的作用。
        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(09):86.
[2]崔玲.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2019(28):90.
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