摘要:BIM技术通过集成各种设计数据,然后使用数字仿真模型对数据进行建模来完成施工管理,从而可以有效地提高管理质量。BIM技术可广泛应用于建筑行业,尤其是在结构工程的早期阶段,它可以交换各种信息和信息资源,并提高工作效率。另一方面,它可以有效地保护各种建筑结构体,通过它们之间的沟通和协调可以有效降低建设成本。此外,BIM技术的先进技术概念为建筑质量提供了可靠的支持。但是,在中国规划建筑结构时,目前仍存在使用BIM技术的问题,这限制了BIM技术的价值。增加BIM技术在设计建筑结构中的使用对于提高建筑工程施工水平和施工质量非常重要。
关键词:BIM技术;建筑设计;应用
引言
近些年,人们对生活质量和居住条件的要求不断提升,相应地,对建筑工程的综合品质也提出了更高的要求。与此同时,国家也出台了相关政策呼吁建筑的节能化、高效化发展,这就要求建筑企业积极运用结构设计优化方法,使有限的空间与资源的价值得到最大化发挥,进而促进建筑工程实用性、经济性发展目标的实现,这对我国整个建筑行业的可持续发展来说也是大有好处的。
1 BIM技术概述
BIM的中文名称为建筑信息模型,而BIM技术则是建筑信息建模技术,主要的应用途径是建筑设计,通过对建筑学、工程学以及土木工程工具等基础知识以及硬件设施的运用,建立一个类似现实的虚拟建筑立体模型,便于在建筑设计的过程中明确各部分的实际施工步骤,并且保障了工程项目的施工质量以及最终的竣工质量。BIM技术于2002年初次出现在大众的视线,该技术一经推出并在建筑设计行业得到了快速普及,并且相关设计人员均对BIM技术的应用展开了全面且深入的研究。随着对BIM技术的研究时间不断推移,因此建筑设计对BIM技术的应用效果愈发显著,并且在其他的相关领域同样取得了良好的应用成效。
2 BIM技术的主要特点和优势
2.1 可视化
针对建筑工程设计,BIM技术在实际应用中具有可视化特征,施工图纸中主要通过线条绘制的方式表达各个构件的信息,而实际工程构造形式就需要建筑建设人员进行想象。引入BIM技术后,为建筑工程设计提供可视化思路,利用线条式构建三维立体实物图形,呈现直观的立体模型,传统设计方法中也可以提供设计方案效果图,但其中缺少构件大小、具体位置等信息,各个构件中无反馈性与互动性。应用BIM技术后,提供可视化效果,可以呈现出各个构件中的互动性与反馈性关系,并实现整个设计过程的可视化,这种可视化结果可以通过效果图或是报表等方式呈现,使得建筑工程设计中的沟通、交流和决策均基于可视化环境进行开展,提高设计效率。
2.2 协调性
BIM技术在民用建筑设计中的意义重大,尤其是对于民用装配式建筑而言。众所周知,装配式建筑本身需要较好的设计合理性,部件之间的搭配、衔接都必须保证质量与牢固性,因此,BIM技术良好的协调能力在民用装配式建筑设计中得以充分发挥。从总体上说,协调性是建筑施工的关键内容,且不管是设计单位还是施工单位,都必须积极配合协调其他工作,一旦项目在施工过程中出现了任何问题,相关人员需要组织开展协调会议,避免此类问题影响民用建筑的最终质量。
2.3 模拟性
模拟性并不单指建筑物模型的模拟设计,还包括对真实操作过程的模拟设计。
在建筑工程设计中应用BIM技术,可以对设计关键部位或者是隐蔽工程进行模拟实验,包括节能模拟、日照模拟、紧急疏散模拟以及热能传导模拟、形成4D模拟方案,按照施工组织设计,对整个施工过程进行模拟,及时发现施工过程中的薄弱环节,呈现施工工艺产生的效果,进而完善建筑工程施工方案,对真实施工进行指导。与此同时,基于实体模型上,加强建筑工程的造价控制,可以达到5D模拟的效果,不仅对施工方案、设计方案进行有效控制,还可以控制建筑工程的造价成本。并在后期运营中,模拟日常紧急情况的应急处理方案,特别是在地震过程中或者是发生火灾过程中,可以模拟逃生方案,为各个方案的制定提供决策依据。
3 建筑结构设计中BIM技术的应用
3.1 信息自动更新
BIM技术是新时代的产物,主要由信息技术、土木工程工具以及计算机技术等高新科技组成结构,并采用建筑学、工程学等相关知识作为基础,形成有益于建筑设计整体质量的新兴技术。前文提到,BIM在国内称之为建筑信息模型,顾名思义,主要是指通过对信息技术、网络技术以及计算机技术等相关技术的运用,形成三维导图、物件导向等虚拟现实,并且利用电脑等电子设备完成对民用建筑施工的整体设计。由此可见,自动更新相关建筑及设计信息是BIM技术在民用建筑设计中的具体应用途径之一。
3.2 优化结构设计改进方案
在建筑结构性能分析中,针对结构设计改进环节,可以运用BIM技术对需要改进的特定结构件进行选定,实现建筑平面结构的隐式设计,构建需要改进部分的建筑数据模型,进而保证其稳定性,无需对其他部分进行更改,提高建筑工程设计效率。设计人员可以运用BIM软件,对建筑结构性能进行分析和计算,使得建筑结构性能满足设计要求和质量标准,提高建筑结构分析的准确性和效率。特别是在地下室结构分析中,通过BIM技术对地下室管线铺设线路进行规划设计,防止管道碰撞问题,节约大量的管材,一旦发现结构设计中存在缺陷或者不足的地方,可以运用BIM技术进行紧急修复,不断优化建筑结构,提高建筑工程设计的有效性和科学性,达到最佳的优化效果。
3.3 建筑设计不同专业之间的协作应用
BIM技术在建筑结构设计中的应用并没有一个主要方向:要完成建筑结构设计,需要许多不同专业领域的交流合作。因此,在设计过程中,改善不同专业之间的数据和信息交流与聚集以及协调处理活动是提高建筑结构设计效率和完整性的重要途径。在实际的建筑结构设计中,使用BIM技术进行信息的交换主要体现在两个方面。一方面,是中间数据问题,完成不同数据的交换需要在不同位置和不同设计软件中创建建筑模型所需参数的信息。另一方面,不同行业之间各种信息和资源的交换和转移,以及建筑、装饰和其他建筑领域其他专业信息的集成,是通过数据库使用统一的数据处理模型进行集成、分析和处理而完成的。我们需要确保信息集成的标准化和一致性,从而实现不同专业和不同位置的系统信息交换的最大化,为推动合理的建筑结构设计打下良好的基础。
结束语
综上所述,结构设计在房屋建筑建设过程中占据着十分重要的地位,而要使结构设计更好地满足工程建设需求,就必须积极运用结构设计优化方法,一般来说,房屋建筑结构设计优化的步骤主要为建立结构优化模型、优化计算方案、程序设计以及结果分析。从优化内容上来看,主要涉及到整体优化和局部优化、基础优化设计、分阶段优化、上部结构优化等,只有落实好上述几个方面的优化设计工作,才能使房建工程结构设计水平得到全方位提升。
参考文献:
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[2] 白佳程.BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市,2019(12):63-64+67.