1赵俊明 2范静 3姬亮
1身份证号:15012519910201**** 内蒙古包头市 014010
2身份证号:15020219881230**** 内蒙古包头市 014010
3身份证号:15020419820716**** 内蒙古包头市 014010
摘要:在传统的建筑结构设计中,设计时无法看到设计结果的立体模型,所以其中存在的一些问题就无法及时被发现,导致在建筑工程施工过程中会出现各种各样的问题,从而影响到建筑施工质量。BIM技术的应用,可使这些问题得到有效解决,能提高建筑结构设计的科学合理性。本文对建筑结构设计中BIM技术的应用实践进行分析,以供参考。
关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用实践
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。
1建筑结构设计中BIM技术的功能
BIM技术的运用给建筑结构设计带来的视觉体验提升并不仅仅存在于三维技术的应用,BIM技术在应用过程中,可以对建筑结构内部的诸多结构模型单元如外貌、光源、材料特性等因素进行实时查阅,从而进一步推动建筑结构设计统一化。BIM技术对建筑设计统一化的作用不仅存在于建筑设计图纸的设计层面,同时还体现在建筑结构模型的预处理演算过程中。
2建筑结构中BIM技术的优势
2.1可实现建筑结构的可视化
在以往的建筑结构设计中,设计师一般会借助CAD软件来完成,但是CAD软件只能建立二维形式的建筑模型,属于平面模型,不具有立体模型的优势。通过对BIM技术的应用,能够构建出建筑结构三维模型,实现整个建筑结构的可视化,比CAD软件更具优势。并且,由于BIM软件具有可视化功能,因此其能够动态地展示建筑模型。设计师可根据数据的变化情况,实时调整建筑结构的设计方案,在现有方案基础上,对建筑结构进行优化,从而达到更好的设计质量。
2.2可实现对建筑模型的碰撞检查
传统的二维图纸无法反映出建筑结构中个体与个体之间的碰撞,以致有的设计人员在对建筑结构进行设计时,会直接忽略碰撞问题。BIM技术能够呈现建筑结构的三维图像,以便设计人员进行碰撞检查,使建筑结构中存在的硬碰撞和软碰撞都得到很好的消除。如此,设计图纸的质量会提高,建筑施工过程中的返工率就会明显降低,有利于减少建筑工程的建设成本。
3BIM技术在建筑结构设计中的应用现状及存在问题
BIM技术在应用时,要想实现该技术科学合理的利用,就必须要构建和落实符合实际要求的标准体系。但是由于现阶段在这一方面存在严重的缺失问题,根本没有完整的标准体系,导致很多建筑结构设计信息在提出以及具体应用过程中,势必会出现各种不同类型的问题。由于缺少BIM的技术标准,相关工作无法顺利开展,同时也无法将BIM技术在实际应用过程中的作用、价值充分发挥出来。
4BIM技术在建筑结构设计工作中的应用实践分析
4.1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。
4.2建筑钢结构的设计建模
建筑工程中针对大空间、大跨度的需求越来越多,而钢结构是实现这些需求的重要趋势之一。相较于传统建筑结构,钢结构的布置、连接相对复杂,特别是各个部分的加强件布置难度较大。借助BIM技术建立建筑钢结构模型,可以对钢梁结构高度进行测算,为钢结构连接件设计提供有效的计算依据,保证连接件能够更好地适应钢结构设计需求,同时转化为系统内重要参数。设计人员通过BIM技术参数共享功能,可以控制钢结构连接件数量、距离等重要参数。BIM技术还能对连接件参数变更进行及时更新,只需调整系统内参数,即可完成对连接件的构建。对于钢结构的加强件,可以利用BIM技术绘制高质量的大型样图,并针对设计的实际情况合理确定加强件位置,提高钢结构建模设计效率。
4.3建筑结构模型信息的共享
设计工具是以BIM技术为基础,在建筑结构改造过程中发挥作用的,这类软件可以高效地实现模型建立、模拟分析、合理演算以及设计图纸的快速生成等功能,对BIM模型数据库信息的交互功能和储存功能有着巨大作用。除了该类建筑结构信息的高效整合,BIM软件可以在短时间内实现同一项目不同施工模块之间的结合,中心服务器的功能就如一个庞大数据库,充分地将室内设计、建筑结构设计以及机电设计等多个单元模块进行有机结合,使设计人员可以直接通过网络连接就可以实现相关信息资料的调取,从而有效辅助设计工作的进行。其具体实现流程:(1)以局域网络中心服务器为载体,建立中心文件资料库;(2)设计人员以各自的BIM核心建模软件为工具,同中心资料库实现连接,从而建立建筑信息模型。每一个不同专业模块都可以通过中心文件,将建筑结构设计中的信息与其他专业设计人员进行有效的信息共享。
4.4BIM技术在建筑结构分析中的应用
要想从根本上保证BIM技术可以实现科学、合理、有效的利用,就必须要根据建筑结构设计现状,对建筑结构进行全面的了解和分析,针对其中的部分设计、某部分顺序等进行有效的调整和优化。建筑结构设计工作在具体开展过程中,由于需要在其中投入的资金相对比较多,同时需要大量的设计人员参与其中[3]。这种形势下,为了从根本上保证经济效益的有效提升,设计人员必须要在前期做好建筑结构分析工作,只有保证前期准备工作的有序开展,才能够为后续工程项目的顺利实施打下良好基础。BIM技术在其中科学合理的应用,可以实现该目标。BIM技术在应用时,不仅可以对建筑结构的具体功能作用等进行深入的分析和了解,而且还可以将其中存在的一些价值信息内容直接输入其中。这种形势下,就可以对建筑结构设计过程中存在的不足之处、缺陷问题等进行有效的分析和处理。与此同时,还可以从中获取到相对应的设计方案,为后续各环节工作的实施打下良好基础。这些都可以被看作是建筑结构设计过程中不可缺少的重点内容,由此可以看出,BIM技术在其中的高效利用,在整个建筑结构的设计、施工以及后期维护管理中具有不可替代的影响和作用。
结束语
BIM技术在建筑结构设计中的应用,有利于打破传统设计模式的局限性、单一性。不仅可以减少沟通矛盾,而且还可以以更加直观、形象的方式将设计意图表达出来。在保证建筑结构设计质量的同时,可以为建筑结构设计的稳定性、可靠性提供保证。
参考文献
[1]王红艳.建筑结构设计实践及预应力技术应用研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(01):133-134.
[2]杨春白雪,吴平,王馨竹.BIM技术在建筑结构设计中的应用分析[J].四川水泥,2019(01):119.
[3]周洋.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].居舍,2018(36):85.
[4]唐宽.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].居业,2018(12):51-52.