BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨 王鹏

发表时间:2020/11/30   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:王鹏
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在建筑结构设计中得到了广泛的应用。
        中天西北建设投资集团有限公司  陕西省西安市  710000
        摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在建筑结构设计中得到了广泛的应用。BIM技术作为一种现代信息化技术,将其充分应用到建筑结构设计过程中,能够有效地实现对建筑施工工程成本质量等方面的控制。本文针对BIM技术在建筑结构设计中的具体应用进行分析,希望能够为我国建筑施工工程的进一步发展提供一定的理论基础。
        关键词:建筑结构设计;建筑施工;BIM技术
        引言
        要想提高建筑物的建设质量就必须要做好设计环节方面的工作,提高结构设计的质量。因此,必须要充分利用现代化科学技术,来优化设计环节方面的工作。BIM技术在我国建筑结构设计当中占据着重要地位,尤其是在动态控制、模型建造以及绿色可持续设计环节,工作人员在结构设计环节当中要充分利用和挖掘BIM技术的功能,来提高设计活动的准确性和安全性。且可以通过三维建模和可视化技术当中发现设计方案存在的不足,让设计方案更加精细,更加完整。
        1BIM技术定义
        BIM技术暂时仍未有统一的定义,BIM技术利用三维模型对工程项目进行设计、施工、运营等活动进行管理。BIM技术依托现代3D数字化信息技术,对工程项目不同阶段的信息进行集成,实现项目工程特性、设施实体的数字化表述。
        2BIM技术的优势
        (1)BIM技术具备极强的可视性。运用BIM技术的建筑结构设计,打破了传统的建筑结构设计的二维图纸形式,将所有的结构信息通过计算机汇总以三维立体的形式展现在人们的面前,通过3D的形式将建筑结构设计方案体现在设计者的眼前,极大地提高了建筑结构的设计质量,同时也完整清晰地模拟了工程建筑的全过程,有利于工程设计人员对相关设计方案进行针对性的修改,保障了建筑结构的整体安全。(2)BIM技术具备极强的协调性。BIM技术将会全程参与到建筑结构的设计的各个环节中,并将相关数据进行整理汇总并最终形成信息模型,在此过程中,BIM技术会将各个部门联系起来,使其成为一个高效运转的整体,打破了传统建筑结构设计中部门各自为战的情况。BIM技术具备极强的协调性,能大大提高建筑结构设计人员的工作效率。
        3BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
        3.1BIM技术在建筑结构和现场分析中的应用
        将BIM技术应用到建筑工程项目施工过程中,能够对施工地点的地理条件以及周边环境进行评估,通过3D模型的形式将其展示出来,结合相关技术来对其进行模拟,从而帮助相关的管理人员有效地对建筑结构进行分析,思考在建筑设计过程中是否会存在一些安全隐患,影响到施工工程的顺利开展,保证施工建筑施工现场的安全性。除此之外,BIM技术的应用还能够分析建筑结构的实际情况,实现建筑结构全方位的模拟,从而帮助相关的工作人员更好地发现建筑结构设计过程中体现出来的相关问题,对其进行有效的处理,保障建筑项目的施工质量。
        3.2BIM技术实现了设计方案的虚拟施工
        在传统的建筑结构设计方案中,工程施工可能出现的问题只能在实际施工过程中才可以发现,一旦出现重大的结构问题,将会影响整体的施工进度以及施工质量,造成资源的大量浪费,而使用BIM技术的建筑结构施工实际,可以实现虚拟施工,顾名思义,就是在实际施工前,通过计算机建模技术,将设计方案在计算机中进行百分百同步虚拟建设,在建设的过程中完全参照设计方案的数据,将会第一时间发现施工过程中出现的结构问题,并及时进行方案的调整与改进,极大地降低了工程施工的建设风险,同时也保障了建筑结构施工的整体质量,有利于我国建筑行业的长远发展。


        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技术在施工现场的应用
        将BIM技术充分应用到建筑项目的施工现场中,能够有效地提高施工现场的管理效率。具体来说,BIM技术的应用能够形成更加科学、合理的建筑结构设计模型,体现出地理信息技术的特点,将施工区域中的地质环境和环境情况进行良好的展示,并提高相关人员对施工现场环境的了解,针对性地对具体的施工设计方案进行修改和调整,保证施工方案的有效性,使其能够更好地满足建筑结构的施工质量要求,促进建筑施工现场的管理效率的提高。
        3.5在绿色设计中的应用
        绿色设计是目前建筑设计活动当中所提倡的理念,也符合目前消费者所追求的低碳消费,而绿色设计的难度也是比较高的,设计过程当中的影响因素也比较多。在设计活动当中,设计者可以充分利用BIM技术,对建筑物的节能性能进行全方面的研究和开采,尤其是在建筑物采光、通风以及日照等方面,在这个过程当中必须要结合人体对于环境舒适度的数据,要从人体最佳体验感出发。比如在屋顶设计活动当中,可以充分利用保温、蓄热系数比较大、隔热效果明显的材料,在冬季提高室内的温度,在夏季可以很好的隔离外界的热度。通过提高建筑物这方面的信赖,让人体减少对各种电气设备的依赖,比如说风扇、空调以及暖气设备等等,从而达到节约资源,绿色生活的目的。绿色设计是未来设计领域当中必然的发展趋势,因此,设计者应该不断深入这方面的研究,从保护自然环境的角度出发。
        3.6建筑结构与其他专业的协调
        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
        BIM技术在建筑结构设计中有得天独厚的设计优势,将建筑工程的各个阶段有机地融合在一起,结合最新的计算机网络技术,将建筑结构设计方案立体化、直观化,因此大力发展BIM技术,将会直接改善我国建筑结构工程的设计质量,对我国的经济发展产生深远的影响。
        参考文献:
        [1]李广龙.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析[J].工程建设与设计,2020(15):139-141.
        [2]程亦飞.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].城市建设理论研究(电子版),2020(15):45.
        [3]胡瑛,施继余.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2020,5(05):213-214.
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