BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究

发表时间:2020/11/19   来源:《城镇建设》2020年第23期   作者:国华锋
[导读] 现如今,我国城市化进程不断加快,在这种形势之下我国建筑规模也在不断的扩大,在建筑活动当中所融入的新技术也越来越多。文章结合笔者工作实际,对BIM技术在建筑工程结构设计当中所存在的问题进行了分析,
        国华锋
        身份证号码:37078319811013**** 山东中阳房地产开发集团有限公司  山东寿光  262700
        
        摘要:现如今,我国城市化进程不断加快,在这种形势之下我国建筑规模也在不断的扩大,在建筑活动当中所融入的新技术也越来越多。文章结合笔者工作实际,对BIM技术在建筑工程结构设计当中所存在的问题进行了分析,并对具体应用领域进行了探讨。
        关键词:BIM技术;建筑工程结构设计;应用
        引言
        近年来,我国建筑结构设计工作有了很大的进步,但是随着建筑行业的快速发展,一些不利因素也逐步显现出来,如设计效率低下、工程造价高、设计深度不够、不同专业间缺乏配合与协调等。因此,当前建筑结构设计需要紧跟行业发展步伐,在保证技术规范的基础上,进一步提升设计能力,在此背景下,BIM技术应运而生。将BIM技术应用到建筑结构设计中,可以进行建筑设计项目的结构分析、结构性能分析、结构协调分析等,发现建筑设计中存在的问题,并提出相应的修改意见,有效提高建筑设计的效果。
        1BIM技术的概念
        BIM是建筑科学技术发展的一个重要产物,主要的特点就是在设计中运用数字化和信息化的技术,将建筑实体和其功能以及建筑特性的信息通过数字化的形式表达出来。这种模型技术,具体而言就是将建筑设计过程中的每个建筑构件中的元素都分别赋予一个相应的建筑参数信息,以这些相应的参数信息为基础从而有效地构建可视化的建筑信息模型,可以在施工前将庞大的建筑物设计信息通过可视化的数字模型动态地呈现出来,让从事建筑设计的人员及时地快速发现建筑设计中所可能存在的缺陷和问题。
        2建筑结构设计中应用BIM技术的优势
        首先,较强的可视化效果。随着建筑结构设计中开展一系列的技术革命,在建筑结构设计中应用信息技术主要集中在视觉开发方面。在以往的建筑结构设计工作中,通常会采取比较传统的设计方法,要想获得较好的视觉效果图,还需要通过一系列的手动映射计算,但是在该计算过程中会受到多种因素的影响,就会导致一些错误存在。通过在建筑结构设计中应用BIM技术,可以将一个建筑结构设计中所应用的轴向线条转变为更加清晰的图像,设计人员根据可视化效果较强的图像能够获得更加清晰的设计思维,并在建筑设计模板中可以通过输入信息实现自动化构建,这也可以有效的避免建筑结构设计中的一些错误。其次,具有良好的协调性。建筑结构设计工作并不是一个部门就可以完成的,需要多个部门之间协同来开发建筑结构。但是,在传统的进建筑结构设计工作中,由于使用的建筑结构设计方法就使得某些工作受到限制。通过应用BIM技术,发挥信息技术的优势,还可以实现在多个部门之前创建法规数据,这也使得建筑结构设计的规则能够更加完善,提升建筑结构设计质量与效率。
        3BIM技术下的建筑工程结构设计的过程
        随着BIM技术的发展,其在建筑工程结构的设计环节有了更加突出的表现:(1)BIM技术的实时共享的数据与信息,能够在很大程度上促进建筑工程项目中各部门之间的信息交流,在进行建筑工程结构设计的初期,就可以降低由于信息数据等问题而产生的失误。(2)运用BIM技术进行建筑结构设计的工作优化,建筑工程结构设计的相关工作人员可以利用三维的数据模型来进行结构设计的检验工作,将设计进行一步步的优化。(3)运用BIM技术进行设计质量的提升。通过在建筑的设计环节中融入BIM技术的使用,可以帮助相应的工作人员更好的进行工种交又、错漏项等问题的解决,提升建筑工程的设计质量。


        4BIM技术在建筑工程结构设计中的应用分析
        4.1控制设计动态
        建筑工程活动是一个复杂且长期的过程,是需要严格的施工计划进行施工指导的,而不科学、不全面的设计施工方案将会直接影响到工程建设的周期和质量,直接给企业带来严重的经济损失和社会负面影响。通过BIM技术可以对施工进度进行跟进,达到实时监控的目的,从而建立起一个完整的建筑参数数据库。且每个参数数据都具有着各种各样的联系,这样当建筑活动当中某一个参数数据发生变化,就可以看到后期建筑参数的变化情况,则可以更好的指导后期实践活动的开展,提高结构设计的科学性,保证工程可以按时、按质、按量的完成。
        4.2建筑结构性能分析
        建筑结构是建筑项目的核心部分,进行建筑结构设计不仅要选取具体的结构件进行组合,同时还要研究建筑项目建成后的应力表现,判断其在竖直、水平及振动载荷条件下是否具有较高的水准。建筑结构性能是否科学、合理,直接关系建筑项目是否坚固、稳定,是否可以长期安全地使用。因此,为保障建筑项目的施工质量,在建筑结构的设计阶段就要做好相关性能分析工作。在传统的建筑结构设计模式下,有时消耗了大量的人、财、物力,但得出的成果却没有足够的价值。为避免这种情况的发生,在建筑结构性能分析中要注意合理、科学地应用BIM技术,把建筑项目模型的全部数据导入到分析软件中,通过自动化分析得出精准的数据信息,指出建筑设计存在的不足,并提出相应的修改建议,使设计人员可以根据建筑项目实际与改正意见修改设计方案,进一步提升建筑项目的结构性能。从这个角度来看,将BIM技术应用到建筑结构的性能分析中,可以根据建筑结构的使用需要,明确建筑结构应具有的性能,并提出优化意见,这对于提升建筑项目的整体使用价值是大有裨益的。
        4.3建筑结构参数设计
        为保证建筑结构设计的整体性,建筑结构设计中设计人员需要将建筑工程项目整个过程中的数据信息等都涵盖其中形成一个模型,在该数据模型中还能充分体现信息的完整性。为了保证该模型组件系统组装的准确性、效率,相关的设计工作人员就可以根据建筑结构设计的实际需求来应用BIM技术对模型信息进行分析与修改,从而更好地满足建筑结构设计要求,这也可以使建筑结构设计的安全性、可靠性得到提升,积极地对建筑设计领域的知识与体系结构进行开发与完善。
        4.4在建筑节能设计中的应用
        建筑的节能设计主要是利用建筑本身的结构特点,合理进行建筑周边自然资源的应用。当前的建筑节能设计主要包括了室内采光的设计、通风设计等方面的内容。利用BIM技术的信息数据库以及可视化的动态呈现,可以在进行结构设计时,就充分地将自然环境与房屋建筑进行有机的结合。在室内的通风设计中,室内通风往往受到建筑本身的结构、朝向以及周围的环境影响较大,通过BIM技术就可以对于建筑设计进行有效的模拟,从而提升对于周围环境的利用率。建筑的采光一直都是一个十分重要的设计标准,在BIM技术的支持下,设计人员可以在系统中输入建筑周边的环境数据,结合当地的日照情况、气候条件,完成件数参数值的设置,最终获取最优结构设计与比例,从而提升整体建筑工程结构设计的质量与水平,有助于构建人与自然的和谐社会。
        结语
        综上所述,我国城市建筑活动越来越复杂,尤其是近年来建筑类型逐渐朝向高层建筑的方向发展,更是增加了建筑安全事故发生的频率,在这种情况之下设计工作者更应该利用好BIM技术,做好建筑结构的设计工作,提升设计信息之间的共享率,提高团队合作的效率,增加设计方案的科学性以及可实施性,落实建筑物领域中的绿色可持续发展理念。
        参考文献
        [1]王玉珏.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(27):84.
        [2]杜飞.BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究[J].南方农机,2020,51(7):254.
        [3]程江浩.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2017,(23):111.
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