BIM技术在高层建筑结构施工中的应用分析

发表时间:2021/3/15   来源:《科学与技术》2020年第30期   作者:信桂明
[导读] 随着我国城市化进程的加快,高层建筑结构的规模不断扩大、
        信桂明
        21021119780322****,辽宁 大连 116091
        摘要:随着我国城市化进程的加快,高层建筑结构的规模不断扩大、数量不断增多,国家相关部门对建筑施工队伍的技术要求与施工质量的把控越来越严格。BIM技术的引进和应用解决了这一难题,实现了高层建筑结构施工质量和效率的双重提升。本文对BIM技术在高层建筑结构施工中的应用进行分析,并提出了相关的应用策略,希望能够为建筑部门提供更加有效的帮助参考。
        关键词:BIM技术;高层建筑;施工应用
        引言
        BIM技术全称是建筑信息模型构建,其作用是将实际施工过程以及可能在施工过程中出现的问题进行数字化模型的构建,以完整、清晰的方式将工程建筑的各个阶段以数字的形式模拟出来,方便工程人员核验设施方案,以及检验在工程建筑各个阶段可能出现的问题,并针对展示出的问题提出相对应的解决方案,以保证工程施工的整体质量,是近年来在建筑结构设计中最常用的技术之一。
        1 BIM技术概述
        建筑信息模型简称BIM,该技术是以现代信息技术为基础发展起来的的软件性工具。其主要通过可视化、协调性、模拟性等优势,收集、处理建筑结构中的信息。以计算机为搭载桥梁,将设计图纸上的模型转变成三维模型,并通过分析三维模型中的数据,进行参数设计。BIM技术的优势在于建筑设计人员可以通过三维模型检验设计图纸的可行性,寻找纰漏,对数据进行基础调整,最大程度排除建筑的安全隐患,避免出现返工情况。BIM技术为建设工程提供技术性支持,推动工程有序开展。
        2 BIM技术的主要特点
        2.1信息集成化
        BIM技术在建筑工程中的有效应用能够对建筑材料以及建筑结构的实际尺寸、结构、数量、大小等具体的数据进行集成化处理,这种信息集成化的特点,有效地减少了建筑施工图纸在设计方面的流程和操作步骤。通过3D建模来将建筑项目中的几何模型紧密地建立起来,提高了传统图纸和虚拟模型之间的联系,帮助相关人员更好地对建筑结构产生了解。
        2.2信息传递性
        BIM技术在建筑工程项目中的应用能够有效地整合相关的数据信息,通过建模来使各项数据之间的传递有效进行,并使传统的建筑结构设计过程中存在的一些问题都能够得到有效的解决,实现数据的自动化转换和传递。在具体利用过程中,减少了工作人员的工作量,并减少了人员工作方面存在的一些误差,有效地提高了工作效率,这种可传递性实现了建筑结构设计工作的有效开展,体现出了良好的效果。
        2.3工作人员的协调性
        在BIM技术应用到建筑结构设计过程中,能够让相关人员对建筑设计过程中的一些具体要求和内容进行有效的沟通,帮助人们更好地结合数据来加强对于建筑结构的理解。通过3D模型的展示,使设计出的建筑效果更加直观和形象,让施工人员以及管理人员能够更好地理解设计人员的设计理念,从而提高各个施工部门之间的合作性。帮助简化施工步骤,从而有效地提高建筑的工程施工效率。
        3 BIM技术在高层建筑结构施工中的应用
        3.1三维碰撞检查(冲突检测分析)
        高层建筑建设中管线布置复杂,设计人员在设计阶段进行电力电路、通信线路等大量管线的布设过程中,由于2D图纸往往不能全面反映个体、各专业、各系统之间的碰撞可能,经常会存在一些构件碰撞问题。因此,可以利用BIM技术进行碰撞检查,优化工程设计方案,减少乃至消除因设计原因造成的返工问题。

利用BIM技术的碰撞检查功能进行冲突检测分析后,施工人员可得到优化后的3D结构方案,并根据3D结构方案进行施工模拟,可有效地提高施工质量。
        3.2 BIM技术在施工图纸设计过程中的应用
        现代BIM技术的应用是在平面设计和立体图形设计的基础上发展来的,这种技术能通过建筑图纸的应用来有效地体现出建筑物的3D立体效果,从而帮助相关的工作人员判断建筑结构设计的合理性和科学性。传统的建筑结构设计中,需要结合具体的使用情况来不断地修改以及优化,在完善过程中会消耗大量的人力资源,影响到施工工程的进度以及效率,BIM技术的应用能够有效地弥补这项缺点,通过3D建模来提高建筑结构整体的可视性程度,让建筑结构中一些复杂的结构更加直观地展现在人们的面前,帮助人们更好地理解,从而为施工工作的顺利开展提供良好的参考价值。
        3.3 BIM技术在成本预算和施工材料采购方面的应用
        BIM技术应用到建筑工程中,能够更好地实现成本预算,体现出建筑结构设计对于各种施工材料、机械设备的有效成本控制。在原本的工程成本预算范围内,制定出合理的物料采购标准,并通过3D模型来体现出施工过程中的各种成本数据,形成自动采购需求。对建筑工程施工现场的各种材料和设备进行良好的管理,减少物料方面的浪费现象,对各种材料进行合理的配置。
        3.4模拟施工
        由于高层建筑结构施工工程量大、工序多,故在实际施工中会出现各种各样的突发状况。BIM技术提供的虚拟施工平台可以在计算机上模拟整个建筑施工过程,减少施工中突发状况的发生。虚拟施工模型可以通过输入该工程实际数据信息资料进行整个施工过程的模拟以及施工方案的优化等。模拟施工可以及时发现设计错误,对设计图纸中存在的错误及时更正。并且,施工过程中存在着各种各样的风险,模拟施工可以对这些风险进行对比分析,确定采用不同施工方案的可行性,并且确定各方案的模拟施工周期。同时,在模拟施工的过程中,可以发现建筑施工过程中可能存在的质量和安全问题,减少施工过程中的突发状况,更好地促进施工的顺利开展。因此,BIM技术的虚拟施工应用使专业人员对施工现场和施工进度有了更全面的把控,更有利于施工质量和施工进度的保障。
        3.5 4D施工模拟
        随着建筑工程规模的扩大,施工项目管理变得越来越复杂。而建筑工程施工本身就一直处于一个动态变化的过程,任一环节出现问题,都只能重来,这样不仅会浪费材料和人力资源,还会对施工质量和安全产生很大的影响。高层建筑的施工项目管理就尤其复杂,而BIM技术提供的4D施工模拟技术将3D立体化模型与施工进度相链接,建立4D施工信息模型,即根据施工组织设计来进行模拟,通过模拟来确定最佳施工方案,实现工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理,使各个环节的施工进度安全、有效地得到保障,使施工项目管理由复杂变得简单、有序。
        结语
        综上所述,当前建筑行业普遍引进BIM技术,旨在通过此技术提高建筑工程整体效率与质量,优化设计水平,降低建筑工程建设成本,减少返工情况。本文结合BIM技术在建筑结构设计中的应用进行研究,将建筑结构中的二维结构设计模式转向三维结构设计模式,全面采用信息模型模拟建筑结构,可以更为高效地完成建筑项目。
        参考文献:
        [1]彭宝莹,杨志杰,李娜.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2015(005):197-197.
        [2]卓博华.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2017(008):229-230.
        [3]胡建祥,蒋安.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015(019):67-67.
        [4]孙德才.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[J].建材发展导向,2015(13):110-112.
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