徐爱国
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摘要:近几年,随着我国不断快速发展的建筑行业,使人们的生活水平被大幅提升,促使我国涌现大量新型的工程设计技术、设备、理念,这些都为我国建筑行业的发展提供大力的支持。而BIM作为一种现代化的手段开始在建筑设计中应用普及开来,并取得了很好的应用效果。借助BIM技术的应用,建筑结构设计过程不仅可以实现数据的共享,同时可以借助可视化的数字模型,实现对建筑结构的模拟分析,对于建筑结构设计水平的提升起到了重要的促进作用。
关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用分析
引言
在信息技术快速推广和应用的背景下,BIM技术的出现为建筑设计注入了新的活力,对于优化建筑设计水平有着重要意义。为此,将BIM技术与建筑设计高效结合起来,已经成为建筑行业发展的主流趋势。
1BIM技术的特点
1.1优越化
合理应用BIM技术能为整体建筑结构设计提供帮助,全面控制建筑结构形式,优化设计内容。建筑结构设计存在很多制约性因素,BIM技术可以结合信息形式以及复杂程度进行准确分析,优化分析阶段,精确掌握建筑结构中存在的信息资源,包括几何信息、规则信息等。BIM技术能根据建筑结构中的实际变化要求进行调整,同时还能在施工前做好外形结构的分析工作,结合其中的变量因素与目标对象,优化整改不正确参数,快速算量,提升精度,直至符合标准再进行实施。
1.2三维化
BIM技术在建筑工程结构设计中的应用主要是其三维技术的应用。在实际设计过程中,通过BIM技术设计的建筑模型的直观呈现,建筑结构设计人员可以直观地观察建筑工程各部位之间的关系,从而有效地避免建筑工程管道、墙体以及其他建筑结构之间的冲突问题,避免后期施工造成不可逆的影响。除此之外,借助BIM技术的三维化功能,设计人员还可以更加深入的分析工程设计方案的合理性和科学性,最大化降低施工困难等问题,从而提升整体建筑结构设计水平。
1.3模拟性
BIM技术在建筑结构设计中,不仅可以模拟单一的建筑,还可以模拟特殊事物与条件。BIM技术能结合特殊要素,进行模拟实验,包括节能模拟实验、紧急疏散人群模拟实验等。对外招投标时,采用4D模拟形式进行分析,渲染效果更为精准,通过直观的宣传方式向业主展示,更能提高业主满意度,以提高项目中标机率。
1.4一体化
基于BIM技术设计下的建筑工程结构模型,不仅可以直观的体现出建筑工程的外观特征,同时可以借助信息化技术的支持,将工程项目中的光源、热能传导以及相关材质信息的属性等内容具体的表现出来,便于相关设计和施工人员对工程项目的相关综合信息进行科学全面的掌握。BIM技术下的建筑模型是一种将建筑工程相关的各种信息进行综合汇总表现的设计过程,它不仅可以从建筑设计需要的角度对建筑结构的安全性进行科学的评估,同时可以从舒适性、光源以建筑节能等各个角度对建筑设计进行综合性的评估,从而达到提升建筑结构设计优化的目的。BIM不仅具备CAD设计的基础功能,同时可以通过技术渲染完成建筑模型整体的渲染过程,借助设计软件系统的分析和处理功能,实现建筑结构设计出图、计算以及整体渲染的一体化目标。
2BIM技术在建筑结构设计中的应用探析
2.1结构可视化设计
BIM技术中的三维技术能够为建筑结构构建出相应的立体效果,带来更直观的视觉冲击,方便用户对建筑构件大小、方位以及采用的材料进行观察,为用户提供便利条件。BIM技术的可视化特点,可以帮助设计师仔细查看建筑结构整体布局与细节之处,更精准地找到设计漏洞,避免因设计方案引发更多问题。例如,楼梯高度是否符合标准,是否会碰到用户的头部,梁的尺寸是否影响建筑净空等,都可通过BIM技术中的可视化技术进行查看。
2.2BIM技术在建筑构件设计中的应用
在建筑工程的结构设计过程中,楼梯、墙体以及柱子等部位都是结构设计的重要组成部分,在建筑结构的设计过程中需要相关设计人员对整体结构中的具体构件进行科学的设计。针对现浇混凝土的工程结构,在实际设计过程中需要设计人员对建筑工程中的管线走向以及建筑物的基本功能要求进行全面的考虑,科学预防各建筑结构之间的冲突问题;而在预制装配式建筑设计过程中,设计人员还需要综合考虑各预制部件之间的节点和连接关系。基于此,在设计环节工作人员可以利用BIM技术对其平面图纸进行有效的转换,能够及时发现具体结构在整体设计中可能存在的问题,从而科学优化设计工作,最终使建筑工程结构达到相关建筑标准设计要求。
2.3建筑工程设计协调性
在建筑施工过程中,传统的交流方式都是使用图纸或者相关文件,这种交流方式仅仅是个人之间或者一部分人之间的交流,其很难共享资源与数据,同时会因信息阻隔的原因,从而出现建筑结构设计中存在的问题被延期解决,甚至不被解决的现象。在建筑结构设计中应用BIM技术,能够有效的解决上述问题。BIM技术可以根据计算机的数据终端,在各个部门之间对数据库及相关数据进行创建。这样既可以达到部门之间数据共享的目的,为部门之间提供沟通交流的机会,也可通过对相关数据的建立,更加有利于各部门之间遵循工作原则,从而增加建筑工程设计的协调性。
2.4BIM技术在建筑结构设计中的应用难点
BIM技术在建筑工程结构设计中的应用主要是通过系统将所需要的模型发送到分析软件中去,然后利用特定的算法将建筑结构的设计信息进行计算,同时根据设计人员输入的相关指令生成动态的图纸和结构模型。在这一过程中,为了能够有效提升结构设计的准确性和合理性,需要相关设计人员对模型空间整体的真实性和BIM系统的物理建模能力进行综合的考虑。建筑结构的安全性是整个设计过程中首要考虑因素,由于建筑工程设计包含的内容范围较广,加上施工材料自身力学特征、荷载组合等内容都会对整体结构的安全性造成影响,因此在BIM设计应用过程中设计人员需要面对各种复杂的数据参数。除此之外,由于BIM模型的本质是物理模型、建筑结构分析模型以及施工图文的完全数据模型,在实际设计过程中只有采用完全符合标准或者相对较为简单结构构件才能实现上述多种数据模型之间的双向对接,一旦建筑结构的构建在整体设上没有达到相关规范要求,势必会导致其计算过程中出现数据丢失的情况。基于此,在BIM技术的实践应用过程中需要设计人员密切关注这一问题,不断优化物理模型和结构分析模型之间的双向对接问题,促进整体建筑结构设计质量的提升。
结束语
虽然我国建筑行业的发展速度越来越快,但随之建筑安全及质量事故发生的频率也相应增加,这便导致社会对建筑结构设计将提出更高的要求。建筑设计人员对新技术进行积极采用,不仅可以使建筑结构设计水平得到提升,也可以对建筑的整体性能和质量进行增加。因此,在建筑结构设计中,建筑设计人员应积极运用BIM技术,充分发挥BIM技术的作用,促进建筑结构设计的智能化,提高建筑工程设计的协调性,同时,借助可视化功能,不断提高建筑结构设计的质量和安全性,提升建筑的整体性能,进而大力推动我国建筑行业的发展。
参考文献
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