BIM技术在建筑结构设计中的应用

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年5期   作者:黄荣坤
[导读] 在建筑工程项目施工过程中,建筑结构设计的合理性和科学性直接关系着整个建筑工程的质量和安全性能。

        黄荣坤
        桂林市建筑设计研究院  广西桂林  541002
        摘要:在建筑工程项目施工过程中,建筑结构设计的合理性和科学性直接关系着整个建筑工程的质量和安全性能。随着现代化技术水平的不断发展和应用普及,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。本文立足建筑工程设计工作实践,围绕BIM技术在建筑结构设计中的应用进行了具体的探讨。
        关键词:BIM技术;建筑结构;结构设计
引言:
        BIM技术一方面帮助建筑工程行业实现了数据共享,给相关部门提供了更加准确、先进的数据、信息,还促进了相关部门的可持续发展,促进各企业单位的协调处理的工作。对建筑结构设计也有很大的益处,在建筑的施工方面一方面保障了建筑的质量和建筑的施工安全,另一方面也提高了建筑的施工效率,BIM技术在建筑结构设计中的应用。
1BIM技术概述及其主要功能
1.1BIM技术概述
        现代建筑工程项目是一项复杂的建筑工程综合体,它涉及到多个环节不同施工内容,同时在建筑工程施工过程中根据不同的施工项目存在多个施工参与者进行参与,这一工程实际情况使得建筑工程造价管理工作在信息处理上变得复杂起来。BIM技术的核心在于信息处理,它是一种以计算机技术和信息技术为基础的可视化建筑信息模型,通过利用统计学、几何学、建筑工程学等多种学科技术将建筑工程整体信息、施工操作工序、施工技术等多方面因素进行集中整合处理,并以数字模型的形式呈现出来,便于为相关建筑工程设计及施工管理人员提供清晰、准确的数据参考。
1.2BIM技术的主要功能
1.2.1设计图纸可修改功能
        基于BIM技术应用下的建筑结构图纸,其所有的设计信息都是在建筑模型基础之上生成得出的。通过这种形式设计出来的结构图纸,在后期应用过程中在出现修改的情况时,设计人员只需要根据实际需要对某一数据信息进行修改,基于BIM技术下的整体图纸设计系统就会根据数据的变更自主的完善其他数据参数的匹配和修正,因此能够大大降低设计人员的图纸修改和数据修正工作量,从而有效降低工作负担。除了数据信息的自动修改,基于BIM技术应用下的图纸设计也具有自动修改的功能,其在减少设计人员工作量方面有着积极的促进作用,有助于设计人员将精力更好的兼顾把控全局和细部优化,通过BIM技术的自动数据比对和修正功能,得出最优的设计数据及方案,从而为后期施工质量的提升奠定良好的基础。
1.2.2设计数据信息化功能
        BIM技术是一种基于现代化信息技术的应用工具,其核心内容就是信息。相较于传统形式的建筑结构设计过程,BIM技术背景下的工程设计具有可携带信息的特点。基于这种应用的背景,可以将BIM技术模型作为建筑工程设计的数据库使用,在建筑结构设计过程中的所需信息都可以从此数据库中进行查询,借助各种数据之间的有效关联,还可以获取最佳配置的数据信息。因此,在设计实践的应用过程中,设计人员在需要调取某一方面的数据信息时只需要点击特定的点,就可以获知全面的信息内容,大大提高了信息的获取效率,同时也能够迅速掌握相关的关联信息,提高获取信息的全面性。

这种工作模式下的建筑结构设计过程可以帮助设计人员在最短的时间内获取系统的数据信息,有效避免了由于人工记录和输出数据时存在误差的情况,从而有效提升建筑设计的准确性和可靠性。
1.2.3工程结构设计一体化功能
        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[1]。与此同时,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
2.1自动出图
        BIM技术自动生成和更新施工图纸相比于传统的二维图纸具有明显的立体感,传统的图纸简易、单一,不是专业人员很难看明白设计图纸的具体情况,对图纸中的内部设计只能大概理解[2]。在BIM技术的帮助下,自动生成的图纸更加的立体,更有利于空间构想,图纸也相对更有层次,对建模问题可以看得更为清晰。因此这样更具先进性和可视性的图纸对施工、设计更有帮助。建筑施工的员工可以更清晰、深刻的了解到设计师图纸传达出的设计理念以及结构信息,对于工程的施工有很大的帮助,也能帮助设计师和工程施工人员更好的交流理念,促进方案的达成。
2.2结构施工设计
在建筑工程的施工阶段,利用BIM技术可以帮助在建筑施工阶段实现远程监控或者操纵,需要的操作技术主要包括,BIM模型结合GPS或者地理信息系统、移动通讯、RFID技术进行现场跟踪。BIM模型结合GPS就直接对位置信息进行定位,对施工的进度有直接的把握,施工的地理情况,位置信息上的问题可以远程直接处理。现代移动通讯技术发展得十分完备,在施工过程中如果有技术或者操作上的问题,利用移动通讯功能可以不受距离、空间的限制随时随地,双方虚拟面对面交流解决[3]。BIM技术虽然能给建筑行业带来很大的帮助,但是国内相关技术的发展还有待提高,国内也没有成套的、标准的体系来完善相关技术的应用标准。且根据国内的环境来看,对BIM技术的应用对技术人员还有施工人员的相关专业要求也比较高,国内很多的建筑施工人员一方面没有受过专业的训练指导,另一方面仍有一些施工人员对技术的掌握能力还不够。所以我国也需要培养一批这样专业的技术人员,给国家的建设带来更深层次的发展。
2.3结构参数设计
        基于BIM技术应用下的建筑模型自身就是一个包含所有设计元素及信息的数据库,依托先进的信息技术支撑,建筑结构的模型设计中各项数据参数都是紧密相连的,且具有自动关联和修正的功能。在设计应用过程中,设计人员可以通过该数据库中的信息资源实现对建筑工程结构模型的构建工作,同时在设计过程中对不同的参数进行相应的调整,从而确保BIM系统在建筑工程结构设计过程中可以及时的更新数据库信息[4]。BIM技术在建筑工程结构设计中的最突出优势在于其可以实现高质量、高安全性和可靠性的设计信息录入和输出功能,科学化匹配对应的数据信息,这对于提高建筑结构设计的质量有着重要的促进作用。
结束语:
BIM技术作为先进的建筑设计技术优势十分明显,BIM技术在建筑行业的普遍应用相信是未来建筑行业的大趋势,BIM技术对建筑结构设计有很大的益处,能够帮助优化建筑工程的设计,给建筑施工提供更高的施工效率,还在一定程度上能够保证建筑的质量和安全上的问题,在社会各界和相关领域的帮助下会有更大的价值会被发掘出来。
参考文献:
[1]周树洋.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].中外企业家,2020(20):116.
[2]孙兵.BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用[J].建筑结构,2020,50(13):160.
[3]薛祖伟.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].粘接,2020,42(06):105-108.
[4]赵晶晶.试论BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].居舍,2020(16):129-130.
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