BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究

发表时间:2021/4/19   来源:《工程管理前沿》2021年1月第2期   作者:曹虎
[导读] 在2002年美国提出的BIM技术并广泛的应用之后,极大的减轻了建筑结构设计的难度,

        曹虎
        深圳市华阳国际工程设计股份有限公司武汉分公司      湖北省武汉市武昌区 430000

        摘要:在2002年美国提出的BIM技术并广泛的应用之后,极大的减轻了建筑结构设计的难度,同时这项技术可以将设计、生产、安装等跨行业的施工过程串联起来。将建筑工程设计以三维模型的形式展现出来,使设计更加简单易懂。在结构设计当中合理的使用BIM应用,将结构设计与现代科技合理的融合,加快我国的建筑建设的发展,从而推动社会的发展。

关键词:BIM 结构设计 应用研究

引言:从山顶洞人开始人类的就有了住所理念,从木屋到土房子,从平房单间到高楼大厦,随着科技的进步,建筑行业也要顺着时代的要求不断的发展。在现代建筑工程方面,提出了对建筑设计的新的要求,要求施工材料的安全,装饰材料的环保,对环境的保护。为了适应时代的要求,从设计出发,引入先进的BIM应用技术,将BIM技术和我国的建筑风格加以融合,这十分利于我国的建筑水平的提高和快速发展。

一、BIM技术
        BIM技术是Autodesk公司与2002年率先提出,现在已经在全球范围内的到了广泛的好评。BIM它可以将设计师的设计从图纸转移到电脑上,减轻设计师的工作量。BIM的应用可以从一个项目起草,到施工再到工程结束,所有数据都会记录在它的数据库中。设计团队使用BIM之后,可以有效地提高工作效率,降低容错率,节省资源的消耗。
BIM的核心技术是通过在电脑中建立起虚拟的建筑的三维模型,利用数字化信息技术,为丰富建筑模型,在建筑初稿上继续添加工程所需的建筑。该应用的信息库中包含了现在所有的建筑材料信息,还有建筑模型,还能进行相关的工程计算,其中包含了非固体材料的状态形象如空间、物体的运动行为等状态信息。我们的工程师借助这个软件,可以极大地提高建筑工程速度和信息收集的程度,从而减少施工时间,和施工各方向的联系[1]。
        BIM技术可以将设计图立体化,在可以放大每一个细节的,使设计图可视化。在施工过程中那个部门出现了问题,都可以对BIM项目信息进行参考,从而解决问题。现在BIM以经发展到了能够实现5D模拟的效果,在一定程度上更加便利了施工建设。

二、BIM技术在建筑设计中的应用优势
(一)可视性
        把BIM技术与建筑融合在一起,可以使整个施工过程可视化透明化,方便相关人员总结出可分析性的报表。在工程可视化的情况下,项目的工程师可以十分方便的找出设计的不足,进而保证项目施工的安全性和可靠性。
(二)协调性
        利用BIM技术的透明化,使得施工的各行业能够更好地通过BIM技术相互交流,减少了不必要的纠纷。利用模型的可视化,将建筑内部的细节更好的展现出来,从而减少了碰撞和反复施工的问题。
(三)可优化性
        BIM技术可以随时修改,在施工过程中哪里出现了不合理的地方,应各种环境的因素导致的整改,都可以及时的在BIM上进行调整,时刻的满足施工的要求,保障了施工进程。
(四)模拟性
        由于BIM技术是虚拟的,它是对建筑进行构图的软件,以仿真为主要特征,它不仅可以对楼房建筑进行模拟,还可以模拟大桥,地下排水系统,建筑的排线等等,在多个领域有着十分重要作用。
(五)可出图性
        BIM还可以将图纸进行导出,将整个建筑进行拆分,分系统分作用的进行出图。

同时还可以绘制普通的图纸,并且通过前述的优势,出具更为专业的详细的和更为形象的专业图纸及深化图纸[2]。
        
        
三、BIM的延展应用
(一)部门协调的应用
        从建筑工程的组织方面来进行考虑,BIM技术在实际的施工过程中,可以帮助协调多部门、多工种之间的顺利工作,实现跨部门、跨行业之间的相互协调。现如今建筑行业的建筑变得十分庞大且复杂,通常比较大的工程会分成几个小部门,分技术的分行业的对建筑进行设计,在这之后需要将这些小设计图进行融合,但是融合的过程是十分复杂的,但是通过BIM技术可以极大的减轻这项工作。在没有引进这项技术之前,施工队伍的各项专业缺少联系,没有统一的施工标准,进而引发冲突,从而极大地降低工作的效率。但是将BIM技术融入到建筑工程的设计过程的话,就不需要在考虑这项问题,通过现在的通信技术以BIM进行参考,在不同的地方可以及时的进行沟通从而解决问题。BIM的内部设计可以极大地方便设计师的做图,在BIM的数据库中有着丰富的建筑模型,设计师可以从中进行选取拖拽减少了画图过程的基础过程[3]。
(二)在安全保障上
        BIM技术可以提供在设计中进行安全演戏。BIM技术可以在施工前提前进行安全模拟演练的,能够提前模拟需要在施工过程中的问题,在设计上可以提前有效地保证建筑物的质量安全,还可以通过安全模拟,提前判断整个建筑后期的安全性等。在建筑模型中还可以对建筑进行光污染的检测,从整个建筑群的角度来考虑,可以明显的检测出每户房屋的受光面积进而调整楼房的间距。在提前模拟出建筑群所有可能发生的,问题之后做到及时的改正,保证施工质量的安全性。
(三)在环保上的应用
    在现在社会的倡导下,绿色环保的理念逐渐深入人心。在之前的施工中没有在线模拟的方法,所有只要是施工中出现问题,就必须将建筑拆除,从新进行施工,但是这样会造成材料的浪费,也会造成环境的污染。但是在引用BIM之后可以有效的减少材料的浪费,从而将绿色环保的理念与建筑行业将结合。利用BIM大数据作为支撑,将每个阶段的数据进行收集,从中推断出材料的使用情况,对施工进行优化,使建筑行业迈向绿色的发展方向[4]。


(四)在细节上
在细节上,BIM可以进行图纸的放大,进行细节上的完善。在没有这项技术之前,设计师会设计很多张图纸,从整体到细节,通常一个工程项目会出来很多张图纸,不但查找起来很不凡便,而且容易丢失损坏。而且在建筑行业中多数的施工问题都是出现在细节上,从而导致施工进度的延期。设计师通过熟练地操作BIM,熟悉BIM的特性,进行更为严密设计,尽最大的可能不出现设计上的失误,防止因自身问题造成细节上的决定性错误,进而加快工程的施工速度。

四、结束语
        BIM信息技术的引进对设计人员提出了新挑战,也是新机遇。对设计师还需要有基本的计算机操作能力,进行BIM的培训,以为了更好地设计出图纸。积极利用现有的技术多与施工人员进行交流,以BIM为基础打通各专业的障碍,连接好各部门的交流。加快施工建设,推动祖国的发展。

参考文献:
        [1]刘智波,剧小凡.论BIM技术在建筑工程设计与施工阶段中的应用价值[J].居舍,2020,(18):63-64.
        [2]梁威.BIM技术在建筑工程设计中的应用优势分析[J].居舍,2018,(33):60.
        [3]魏佳庆.BIM在建筑设计的应用[J].水利水电工程造价,2020(2):16-18.
        [4]常春霞.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2020,5(3):215-216.
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