建筑结构设计中BIM技术的应用 闫阳

发表时间:2021/6/3   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:闫阳
[导读] 摘要:在当前的建筑工程结构设计当中,采用BIM技术能够将结构设计的科学性提升,并且随着BIM技术技术的不断应用,其在建筑设计以及造价管理和施工中获得了广泛的应用,因此建筑人员就需要不断加强自身技术水平的提升,对BIM技术技术的要点加强分析,在这种状况下,建筑工程的相关活动才能够顺利实施。
        机械工业第四设计研究院有限公司  河南洛阳  471000
        摘要:在当前的建筑工程结构设计当中,采用BIM技术能够将结构设计的科学性提升,并且随着BIM技术技术的不断应用,其在建筑设计以及造价管理和施工中获得了广泛的应用,因此建筑人员就需要不断加强自身技术水平的提升,对BIM技术技术的要点加强分析,在这种状况下,建筑工程的相关活动才能够顺利实施。为了确保BIM技术的应用优势得以体现,文章将进一步对其在建筑结构设计当中的应用进行分析,为技术应用改革提供参考。
        关键词:建筑结构设计、BIM技术、应用
        一.BIM技术的优势
        1.可视化建筑模型。CAD制图软件所创作出来的设计图纸大多是以二维的形式呈现,构造的设计相对独立,所以在施工过程中就容易出现这样或那样的问题。而BIM技术最大的优势就是集成性与集约性,它能通过三维立体的形式来展现建筑结构设计中的各种内容,从最直观的建筑外立面到内部的管线布置都能细致、全面的具象展示在我们面前,降低安全隐患的发生几率,这不仅有助于设计人员的内部交流,更有助于施工单位、设计单位、监理单位与建设单位之间的相互衔接。
        2.实现建筑信息一致性。BIM技术的一大优势就是集成化,数据信息是支持与保障集成化的基础,完整的信息链、清晰的信息关系能够让使零散的设计工作成为一个闭环,其中不仅仅包含主体工程信息,连分支结构也能快速查出,通过相关插件讲信息转换为数据模型并作用于施工全过程,为施工工作的开展提供高精准度的有效引导。
        二.BIM技术的设计特点和难点分析
        1.可视化
        传统的建筑设计是工作人员在图纸上对建筑项目进行描述,施工人员要通过抽象的线条和自己的想象进行描绘。而BIM技术的出现可以将设计人员脑海中的设计思路和数据变换为可视化的模型,以三维立体图像的形式来展示建筑工程的设计方案,这是一种更加清晰、直观的工程结构设计展现方式。
        2.协调性
        在实际的项目建设过程中,由于装配式建筑全专业设计的复杂性和整体性较高,以及装配式建筑设计、生产、运输、堆放、施工等一系列环节的协调沟通不顺利造成的建设效率低下。BIM技术的出现可以有效避免协调性差的现象发生,该技术能够对各部门之间可能存在的协调问题生成自动协调数据,消除专业问题。
        3.工作传递
        BIM技术可以将设计师所有的设计图形以及设计的数据、结构等等都联系起来。在传统的设计的时候,设计师在对于设计图纸的某些地方做些调整的时候,设计师并不能直观的对于自己所设计好的图纸,所改变的地方能够直观的看出。而对于BIM系统来说,BIM系统则可以直接的展示出设计师所改变的地方,这样的话,也就使得设计师设计出来的建筑物更加的直观化以及立体化,使得设计师的设计效率更高。
        4.BIM 技术在建筑机构设计中的难点分析
        在设计师进行设计的时候是将信息传送到BIM系统中,而软件也能够根据输入进去的数据利用已经提前输入好的算法来进行运算以及反馈,从而再生出一个模拟图像。但是在设计的时候其实要考虑到很多的环节,包括一些材料力学以及荷载等一些物理的知识,所以在设计参数的时候,其实很难设计,需要考虑的方面太多,这也是目前BIM软件的一个难点。而同时由于软件的刚刚建立,也就使得系统的稳定性有待考虑,一旦在运行的过程中丢失掉数据,则会是一件十分麻烦的事情,这也是BIM系统所面临的另一个难点。
        三.BIM技术在建筑结构设计中的应用分析
        1.在设计阶段的应用
        在设计阶段,BIM技术主要是为了提高工程设计的质量和效率,降低工程造价和工期,应用BIM技术保证施工时间,降低工程造价。

在建筑设计阶段,BIM技术的价值主要集中在以下几个方面:(1)可通过直接的方法将相对抽象的、专业的2D转换为项目的实际情况更加全面直观;(2)可更好地利用BIM技术,可将不同的系统、成员和内容集成到专业建设项目的三维设计环境中,避免通过优化建设项目的结构特点,及时发现设计错误,提高设计质量和设计效率;(3)优化了PIM技术的光学特性和协同特性,以确保最终设计结果更高效、简洁。在复杂的建筑设计中,BIM技术在设计阶段的应用具有明显的优越性,要求设计人员充分利用。
        2.在建筑结构与场地分析工作中的应用
        建筑结构设计工作的开展,要以大量数据为基础,才能够确保设计方案更加精准,前期的建筑结构与场地分析便是获取信息的主要途径。这一环节的主要工作目标,是对建筑施工现场地质、水文信息等多方面环境信息的获取。这些信息是开展设计的基础,并且都会对建筑结构的设计质量产生影响,所以相关设计人员将BIM 技术与地理信息系统相结合,能够在借助计算机建立起的虚拟环境当中制作出虚拟的工程模型,进而达成全方位、多层次分析的目标,将工程施工现场的环境特征与其他多方面的条件融入进去,能够确保工程设计的合理性得到提升。
        3.在建筑结构参数中的应用分析
        对于BIM技术在建筑结构参数中的应用来说,其主要指的是在现阶段我国建筑工程的整体运行过程中,为了便于相关技术人员和工作人员对整个工程的实际运行情况进行及时的掌握和管理,会对数据进行统一的处理,将其存放到同一个数据库之中,在这个数据库之中各个环节的数据之间彼此存在着非常紧密的联系,一般情况下会出现“牵一发而动全身”的现象,因此为了更好的对其进行管理,引进现代化的BIM技术是非常必要且符合实际情况的。通过 BIM 技术的应用相关技术人员可以直接了解到整个工程各个环节的相关参数信息,同时能够根据不同的信息参数对其整体的建筑结构情况进行及时的了解,利用相关的参数信息对进行新一轮的结构形体的构建,同时也便于相关工作人员进行下一步数字化工作的开展,有效提升工作的质量和效率。
        4.在空间规划上的应用
        传统的建筑设计图纸对设计人员、施工人员的空间思维能力有着较高要求,通过平面图形所展示出的平面、立面、剖面图来进行系统分析,在脑海中还原与想象建筑体态、内部构造,这需要经验且对个人能力有着较高要求,在实际操作中容易看错、想错,毕竟从二位图形到三维空间的转换是有难度的。而现阶段我们可直接利用BIM技术进行三维展示,它能够像3D Max一样具象展示,也可以像CAD一般精准,结合GIS技术可对施工现场的复杂环境状况进行分析还原,像地面的高低起伏,坡度、高程多少等都能细致的表达出来,为空间规划设计提供有效的信息支撑。除此之外,借用3D可视化技术可帮助我们提高可视度分析的准确度与整体效率,为房间形状、大小,门窗规格等相关内容的合理规划提供保障。
        5.在钢结构工程建模的应用
        对于我国目前的钢建筑工程来说,仍然还是具有一定的难度,而最主要的难点是对于两部分结构之间的连接以及对于一些加强部件的建造。钢结构分为了很多种设计,而不同的设计方法也需要不同的连接方式。而对于传统的房屋设计来说,是通过画设计图来对于钢结构所包含的具体内容进行展示,但是现在利用BIM系统就可以直接的来将具体的模型展示出来。使用BIM软件来进行钢结构的设计的时候,并不需要将全部的结构都绘制出来,而是只是单单地将所需要的零件大致的绘制出来,这样在进行施工的时候就能够进行施工。
        结语:
        综上所述,通过对BIM技术的应用,不仅能够提高建筑结构的设计质量与设计效率,还能够使后期的施工进度得到提高。因此,建筑设计单位应当加强对BIM技术的应用,并不断对其进行改进,使其在建筑结构设计中发挥出 更大的作用。
        参考文献:
        [1]黎新 建筑结构设计中BIM技术的应用实践[J]价值工程2019(22):220-222
        [2]朱江 BIM技术在建筑结构设计中的应用分析[J]价值工程 2018(34):207-208
        [3]袁良君 试论建筑结构设计中BIM技术的应用[J]四川水泥2018(2):101、57
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