浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用 王宁

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:王宁
[导读] 摘要: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。
        身份证号码37132619900506XXXX  山东临沂  276000
        摘要: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。
        关键词:BIM 技术;结构设计;应用分析
        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技术的概念
        BIM虚拟技术指的是使用图像和3D模型动态显示原始建筑的技术。在BIM设计过程中,将设计参数、属性等相关因素联系在一起,并将信息内置到计算机系统中以构建三维可视化模型。无论是在地下管线网络还是摩天大楼,均可通过BIM模型进行虚拟显示,从而实现与实际场景完全一致的精度。此外,从最初的设计阶段、施工阶段到最终的拆除和重建,都可使用BIM虚拟技术存储该阶段的数据。BIM虚拟技术的应用已逐步获得发展,不仅用于建筑项目,也用于一些基础项目,如道路建设、桥梁工程以及城市污水处理系统、市政排水等方面。另外,BIM技术还可为日常生活提供便利,如使用BIM虚拟模型可预测降雨量和流向。
        2BIM技术概述及其主要功能
        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。
        2.2模拟性
        BIM技术在建筑结构设计中,不仅可以模拟单一的建筑,还可以模拟特殊事物与条件。BIM技术能结合特殊要素,进行模拟实验,包括节能模拟实验、紧急疏散人群模拟实验等。对外招投标时,采用4D模拟形式进行分析,渲染效果更为精准,通过直观的宣传方式向业主展示,更能提高业主满意度,以提高项目中标机率。
        2.3数据实时传输及共享
        在传统建筑结构设计信息数据传输和共享中,由于关联性和互动性较差,使得数据传递存在很多问题,传输效率相对较低。而BIM技术应用后,直接通过建筑模型构建来实现信息数据的传输和共享,加强了数据传递的及时性、高效性。
        3BIM技术在建筑结构设计中的应用探析
        3.13BIM技术在建筑构件设计中的应用
        在建筑工程的结构设计过程中,楼梯、墙体以及柱子等部位都是结构设计的重要组成部分,在建筑结构的设计过程中需要相关设计人员对整体结构中的具体构件进行科学的设计。

针对现浇混凝土的工程结构,在实际设计过程中需要设计人员对建筑工程中的管线走向以及建筑物的基本功能要求进行全面的考虑,科学预防各建筑结构之间的冲突问题;而在预制装配式建筑设计过程中,设计人员还需要综合考虑各预制部件之间的节点和连接关系。基于此,在设计环节工作人员可以利用BIM技术对其平面图纸进行有效的转换,能够及时发现具体结构在整体设计中可能存在的问题,从而科学优化设计工作,最终使建筑工程结构达到相关建筑标准设计要求。
        3.2结构可视化设计
        BIM技术中的三维技术能够为建筑结构构建出相应的立体效果,带来更直观的视觉冲击,方便用户对建筑构件大小、方位以及采用的材料进行观察,为用户提供便利条件。BIM技术的可视化特点,可以帮助设计师仔细查看建筑结构整体布局与细节之处,更精准地找到设计漏洞,避免因设计方案引发更多问题。例如,楼梯高度是否符合标准,是否会碰到用户的头部,梁的尺寸是否影响建筑净空等,都可通过BIM技术中的可视化技术进行查看。由此可见,BIM技术在建筑结构可视化设计中有着不可忽视的作用,不仅保证建筑设计过程中的工作效率,还能提高工程建设的整体质量,在一定程度上提高建筑结构设计精度,降低误差。
        3.3建筑结构性能分析中BIM技术的应用
        在对建筑结构性能进行分析与改进时,可以利用特定的结构元件,而在应用BIM技术时,会严格要求建筑物的平面设计,不仅需要保证结构性能的有效性,同时需要做到隐式设计。在对建筑结构性能进行分析时,BIM技术可以将部分结构设计转变为数字模型,并验证建筑结构设计的稳定性,例如地下室的建筑结构性能设计,不仅需要考虑地下管道的布置,还需要考虑建筑材料的充分使用。因此,在建筑设计人员进行建筑结构设计之前,通过BIM技术的相关参数,对模拟地下室环境进行设置,同时对设计路线进行自动规划,能够对传统建筑结构设计的优化过程进行缩减。如果在执行项目的过程中出现比例问题或者质量问题,BIM技术可以通过启动紧急修复功能,并对需要修复的参数,以及修复之后的成果进行展示。
        3.4建筑场地及结构分析中的应用
        建筑结构设计具有系统性和科学性的特征,再加上其是建筑的主体结构,所以在设计过程中需要充分考虑当地的水文及地质等条件特征。以往建筑结构设计中,由于地质及人为等因素的限制,数据信息准确性不高,一些地质较为复杂的区域只能通过估算来确定相关参数数据,很难保证结构设计的准确性。而应用BIM技术后,则可将存在的客观因素以数字化的形式展现出来,之后再通过与其他技术的有效结合,对施工现场的具体情况予以详细了解和掌握,并制定完善的建筑信息模型,以增强建筑结构设计的合理性。
        3.5图纸设计中BIM技术的应用
        BIM技术主要以3D图形设计作为基础,能够更加全面的评价与分析三维数据建筑结构设计的影响,促使后续的数据调整可以更加顺利的进行。如果需要改动传统设计图纸中的某一部分进行改动,首先需要对最初的建筑结构设计要求与整体的建筑结构性能进行考虑,然后再进行相应改动,但是,多次修改设计方案会对增加建设项目的成本,甚至会偏离建筑结构的设计要求。因而,在图纸设计过程中,如果应用BIM技术,设计工作人员仅需要将相关参数录入到系统中,以及确定建筑结构设计的目的,就可以对图纸修改合理建议进行获取。
        结束语
        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]郑佳璐.建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].住宅与房地产,2019(22):178.
        [2]王龙.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(21):68.
        [3]万诚.建筑结构设计中BIM技术的应用探析[J].住宅与房地产,2019(21):67.
        姓名:王宁,出生日期:19900506,籍贯:山东临沂,民族:汉族,职称:副高,最高学历:本科,研究方向:建筑工程,邮编:276000,身份证号:37132619900506XXXX
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