浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用 张露

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:张露
[导读] 摘要:近年来我国科技水平的提升,同时也促进建筑行业的发展。
        华蓝设计(集团)有限公司
        摘要:近年来我国科技水平的提升,同时也促进建筑行业的发展。在当前的建筑设计行业领域,BIM的产品正在伴随着BIM技术的发展不断地完善,在建筑设计中的应用优势也更加的突出。在实际工作应用过程中,BIM技术可以实现不同专业、不同部门和不同设计人员之间的数据信息共享,同时借助信息技术的支持,将建筑设计以直观化的形态展示出来,便于设计人员以及施工单位更加直观地对建筑结构细节问题进行分析,从而达到提升建筑结构设计和施工质量的目的。本文就BIM技术在建筑结构设计中的应用展开探讨。
        关键词:建筑;结构设计;BIM技术;质量;应用
        引言
        建设质量是建设项目建造过程中极为重要的一项指标,不仅会影响建筑物的使用寿命,也与人们的生命安全具有紧密联系。为提升建筑物的建设质量,建筑设计人员必须重视建筑结构的设计工作,以保证建筑物的质量满足相应的规范要求。BIM技术作为一种现代化新技术,在我国建筑结构设计中具有重要的作用,其在模型建立、动态控制与绿色可持续设计环节中均发挥着巨大作用。建筑设计人员应在建筑结构设计中积极应用BIM技术,充分发挥BIM技术的作用,不断细化建筑结构设计方案,提高建筑结构设计质量,以提升建筑物的整体性能。
        1BIM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。
        2BIM技术的特点
        BIM技术具有协调性、模拟性、优化性、可视化、可出图性五个特点,在应用BIM技术过程中协调性是指,能够对功能协调性进行实现,有效避免一些不必要的冲突发生,从而减少对建筑整体功能的表述造成的影响。BIM技术主要是以现实为基础,并构建相应模型的一种新型技术,建筑设计人员在应用BIM技术时,可以根据技术措施对建筑结构设计情况进行更加直观地观察与分析,同时可根据模拟实验,模拟建筑施工过程中可能会发生的问题,并找出合理的解决策略。与此同时,BIM技术不仅能够对资源数据进行优化,也能够使建筑结构实体的安全性与稳定性得到大幅提升。现代建筑结构设计会对多个专业领域的内容进行涉及,导致设计工作人员根本无法对进行各类影响因素全面的掌握,此时,通过对BIM技术的应用,能够保障建筑结构设计的安全性,即有效减少各种危险因素对建筑物造成的危害。
        3具体应用
        3.1建筑结构方案设计
        设计建筑结构时,应充分利用BIM技术中建构的模型,预估建筑造价成本,分析其中利弊。这种做法有利于工程建设初期制定设计方案,避免后期施工出现问题而返工,减少建筑投资在资源和资金上的浪费。例如,设计某面积为4000m2的公共建筑时,应绘制建筑的立面结构后,再计算工程造价。如果在设计过程中发现预算超出范围,应利用BIM技术对建筑结构进行局部调整,把重钢结构更换为轻钢结构,调整建筑面积,缩减无用空间,进而优化设计方案。


        3.2建筑管控可视化
        BIM技术是一种基于现代化信息技术背景下建筑设计应用,依据自身信息化的程序设计在实践应用过程中将建筑结构的构件通过三维模型的方式直观的展示给用户群体,从而有效提升建筑设计信息的传递质量。在传统的建筑结构设计过程中都是通过CAD软件进行相关结构图纸的绘制工作,这种工作模式下的建筑结构设计过程很难直观的将建筑结构信息呈现出来,在一定程度上阻碍着用户获取信息的效率。而基于BIM技术应用下的建筑结构设计在初期阶段就是通过建立三维实体结构模型进行设计,借助直观的建筑结构呈现,可以帮助不同用户从不同角度获取建筑结构的相关信息,对建筑构件的基本信息和功能布局有一个全面的了解。在大型建筑结构的设计过程中,设计人员会通过动态演示的方式,帮助用户直观的对建筑结构各部位信息进行观测,便于设计人员选择出最佳设计方案,并及时的发现结构设计中存在的问题,从而不断优化和提升结构设计的科学性和合理性。
        3.3参数化设计
        在BIM技术中,数据模型的建立属于核心部分。数据模型不仅仅只是简单的分析与修改参数,其还可以通过参数设定,展示建筑结构设计的整体几何造型与建造属性,并完整地展示建筑结构设计中所有的参数。建筑结构设计都需要对组件系统进行组装,传统的组装工作要求设计人员根据建筑结构设计的要求与设计参数,通过全面的分析之后对修改方案进行制定。但如果在建筑结构设计参数设置中应用BIM技术,只需要对结构设计进行适当地改动,就可以对组件进行组装,这样不仅能够通过自动调整参数,保证建筑的安全性,同时能够充分满足客户所提出的建筑设计要求。
        3.4建模以及分析功能
        建筑设计的一项主要内容就是建模,设计师根据所得到的信息,分析计算确立各项指标的参数信息,然后构建虚拟的建筑结构模型,这种建模与别的3D建模不同,BIM建模更加的精确化、自动化、智能化。设计师根据IFC标准,将建筑结构模型进行划分,然后紧接着对建筑的各个实体进行属性方面的定义。随着经济的发展,人们对建筑的设计要求越来越高,建筑工程的设计除了美观、安全这些必要的条件之外,建筑还要做到舒适、先进性,做好细节设计这方面的工作,给人们的心理生理都能带来满意的结果。工程师在对建筑结构进行设计的时候由于数据量太大,且工作内容很繁琐,所以工程师需要现代化科技的帮助,一方面减少设计师的工作量,也给设计及工作者带去了不少的休息时间,降低了工程师一定的做功量。对方案的分析处理就可以基于三维可视化方面进行各类分析以及处理,对不适合,不可行的方面进行修改、解决。分析的内容形式包括空间分析、结构分析、效果图分析,环境影响分析等。利用BIM技术获得空间数据和相关的空间信息,挖掘发现更多隐藏的空间目标潜在的信息数据,这些数据里包含了空间位置、方位、距离等方面共同组成了空间分析需要的数据构成,将这些信息组合起来可以完成许多建筑结构设计任务的空间计算、空间分析。在结构分析这方面计算、分析各个成分中的比重问题,分析建筑结构的内部构成,达到最合理的结构构成。结构分析是典型的面向数据流的分析,需要十分精确的数据计算,随着现代科技的发展,对于结构分析有越来越精确、便捷的处理分析方法。建模做出的效果图也需要设计师进行实际考察,认真计算与实际的建筑环境相匹配,与设计需求相吻合。建筑结构的设计与周围的环境分不开,周围的环境对建筑设计有绝对的影响,设计师除了理性的数据分析,结构设计外还需要考虑建筑物的外在环境,建筑物需要与环境相适应,根据环境的特点对建筑结构进行适当的修改。
        结语
        在建筑工程的结构设计过程中应用BIM技术对于提升整体设计质量有着重要的促进作用。就当前我国建筑工程设计应用情况分析,BIM仍旧有很大的提升和创新空间。相关设计人员要在传统设计经验的基础上,加强融合BIM技术应用的实践,充分发挥BIM技术的应用优势,促使我国建筑设计水平再上新的台阶。
        参考文献
        [1]潘平.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[D].华中科技大学,2019.
        [2]李轼,王科亮,刘媛.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材,2018(03):40.
        [3]龙辉元.浅谈BIM技术在结构设计中的应用[J].建筑结构,2019(05):16-19.
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