探析BIM技术在建筑结构设计中应用 郜永伟

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:郜永伟
[导读] 摘要:随着经济的发展,我国的科学技术的发展也有了创新,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。
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        摘要:随着经济的发展,我国的科学技术的发展也有了创新,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。
        关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用
        引言
        近年来,我国建筑行业得到了快速地发展,已经成为我国社会经济中的重要产业。随着现代社会建筑物数量的不断增长,人们对于建筑物的质量越来越重视,现代建筑企业需要不断革新技术以谋求更长远的发展。一方面,现代建筑企业创新技术有助于节省建筑工程中的施工成本,另一方面,现代建筑企业的施工技术水平有所提升以后,会对整体的建筑行业起到带动的作用。而BIM技术在建筑结构中的应用可以提升建筑施工设计的效率,以信息化的方式将建筑结构的设计工作整合为虚拟建模的形式,使建筑结构设计工作更加清晰、直观、明了,为后续的工程施工奠定基础。
        1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。
        2建筑结构设计中BIM技术的功能分析
        2.1数据信息化
        BIM技术的应用是以现代科学技术为基础而实现的,设计人员利用BIM技术软件可以对现有的信息进行有效地处理,与传统的设计模式相比,BIM技术具有更为明显的优越性。工程设计人员利用BIM技术能够高效处理信息,减轻一定的人工作业负担,并且在建筑工程数据库中可以快速地查找到与工程相关的信息,而且各类信息之间并非单独存在,是彼此联系的,在信息化设备上建立数据库,便于工作人员调取数据。设计人员可以在数据库中查找针对性的信息,而且信息的保真程度很高,克服了传统的信息记录的一些弊端,有助于设计人员提升工作效率,促进工程设计工作的高效进行。


        2.2修正设计图纸
        传统的建筑结构的设计图纸常需要人工进行修整,如果仅修改其中一处,那么设计人员也需要重新计算其他方面的内容,所以传统的图纸设计环节,需要设计师付出大量的时间对照计算图纸中的其他内容。应用BIM技术以后,可以通过修改工程数据的方式,克服这一缺点。众所周知,BIM技术是通过建设模型来获取工程数据的,所以在修改工程图纸时,施工人员只需要对图纸中出现错误的部分进行修改就可以,其他部分的信息会根据设计人员的修改情况而自动修正,那么设计人员就拥有更多的时间研究其他方面的内容,BIM技术的应用使工程的设计方案越来越合理、高效,便于建筑结构取得更好地设计结果。
        2.3设计统一化
        在建筑模型设计中应用BIM技术,可以在电子设备中将建筑工程的立体效果呈现出来,包括建筑工程的光源、外貌及材质属性等,利用BIM技术能够从工程中的真实数据信息出发,设计人员根据虚拟模型就能够判断该设计方案是否可行。在一些节能要求较高的建筑工程中,BIM技术的优势则更加明显,建筑工程的光源及舒适性是现代建筑追求的内容,而BIM技术所建造出的虚拟模型,能够将各方面的信息整合,并且生动地展现出来,对建筑结构模型进行自动处理、自动验算设计中的数据信息,BIM技术的应用有助于推动工程设计的统一化发展。
        3针对BIM技术在建筑结构设计中关键应用形式的探究
        3.1项目样板
        要想在建筑结构设计中发挥出BIM技术应用优势,应当注重制定完善的标准体系,实现构建专业项目样板的价值,为促进工作有序开展打好基础。在建立项目样板时,一般都会采用标准化的字体、符号、表达方式,通过这种手段会促使建筑结构设计的图纸更加规范、专业。所以,在采用BIM技术开展建筑结构设计工作时,要求能够重视构建专业完善的样本,以此来避免重复工作,减少工作量,最终提升设计的整体速度,并降低建筑设计成本的成本支出。为了实现让BIM技术在建筑结构设计中广泛采用,并体现出优势,还要进一步依据当前我国实际情况以及个性化需求来制定具有针对性的设计标准,满足建筑结构设计需求。
        3.2施工环节
        在实际施工环节中BIM技术的应用体现在细节调整、孔洞预留等方面上,在建筑结构设计中会存在各种细节工作,像隔热材料选择、墙内线路的设计和走向、保温材料的布置和选取,各种细节工作都要求工作人员采用现代化技术,避免存在潜在威胁。而且各细节中的结构设计,如果存在问题不能及时处理,也会导致建筑性能不能完全展现。北方地区四季分明,在进入秋末时节后,气温会明显降低,直到来年春节才会回暖。在这一段时间中北方大部分地区都会采用集中供暖的形式,但供暖期之外的低温环境也会影响人们的正常生活。所以,选择保温材料是至关重要的,要求在选择保温材料时,工作人员应注重采用BIM技术开展模拟工作,在开展模拟工作时合理设计固定条件,像10℃环境、0℃环境、零下10℃的环境,并分别判断各材料在温度中的实际保温效果,从而综合选择性能最突出的保温材料。
        结语
        通过对上述问题的分析,我们充分地认识到在建筑结构设计中应用BIM技术的重要性。BIM技术的合理采用会显著提升建筑结构设计的整体效率,在后续建筑工程建设中,建筑结构设计工作人员则应抛弃传统、落后的设计理念,积极引入现代化设计技术,为实现达到提升建筑性能和经济性的最终目标提供保障。BIM技术的采用会落实建筑结构设计三维实体模型可视化,并提升建筑结构设计的协调性,科学合理布置钢筋。BIM技术在未来会有着广泛应用前景,各建筑设计企业应当加强对BIM技术的深入研究和推广,在建筑市场利用BIM技术抢占先机,获得更加广阔的发展空间。
        参考文献:
        [1]李君永.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].中国住宅设施,2017(1).
        [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,2019(3):34.
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