建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与探究

发表时间:2021/6/17   来源:《工程建设标准化》2021年4期   作者:朱汉
[导读] 科技的创新发展使得建筑业朝着技术化与现代化的方向发展。

        朱汉
        浙江省建工集团有限责任公司, 浙江 杭州 310000
        摘要:科技的创新发展使得建筑业朝着技术化与现代化的方向发展。新的时代背景下,科技创新带来更多的技术创新成果,这些技术创新成果也有效地应用于各行各业,包括给建筑业带来运行效率和质量的整体性提升,也包括现代建筑结构设计的持续优化。BIM技术就是其中之一,既提升建筑结构设计质量,又带来建筑结构设计布局的规范化,更在与其他技术手段结合的情况下带来高质高效的结构设计。因此,BIM技术在现代建筑结构设计中的应用推广具有必要性。
        关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用
        1BIM技术的内涵
        BIM技术指代建筑信息管理应用,也就是利用现代化的科学技术方式建立起完整的可视化模型,对应具体的集合数值,将建筑结构的设计形式具体化地展现出来,并将其充分的应用于建筑结构设计工作内,帮助设计人员更加充分、完整的整合建筑物的相关信息,使之能够作用于施工效率提升,并且可以有效地降低设计的难度。BIM技术与传统的建筑结构设计技术有所不同,是从平面设计的形式转变为立体设计的形式,可使人们从整体的角度清晰的考虑到建筑设计的结构框架。将BIM技术应用于建筑设计中,能够有效地减少设计时间,保障建筑工程施工的质量与安全。
        2BIM技术的三大特点
        2.1?可视化
        BIM技术具有可视化优势,其直观显示建筑工程师的设计理念,并直观呈现建筑模型三维结构,为建筑模型分析调整提供技术支持。建筑结构设计离不开充分的建筑结构分析,在BIM技术支持下,直接在线调整建筑模型三维结构,多维度观察分析,提升设计修改效率,节约成本。设计师通过分析BIM建筑结构模型,对建筑结构设计缺陷做到一目了然,心中有数,调整优化建筑结构设计模型,推出优化方案,使得建筑工程结构设计细节设计到位,和建筑结构设计整体质量提升。
        2.2?协调性
        BIM技术在建筑结构设计中发挥协调性优势,能使建筑结构设计各个要素优化整合,建筑结构内部空间设计具有明显的层次性与统筹性。例如建筑物内部消防系统的布局、水管线路的铺设、楼梯间的布局设计,设计人员在BIM技术的支持下,先制订合理的布局铺设计划,BIM技术对应的是建筑结构设计的整体效果,能有效地发现单项结构设计与其他项目建设的冲突,尽可能实现一次布局到位。在建筑工程中,钢筋混凝土是主要构成,在BIM建筑结构三维模型中用特殊符号加以标记,设计时能规避钢筋混凝土对建筑结构各模块设计的突兀影响,追求更好的设计效果。建筑结构设计人员使用BIM技术多维度、多层次链接,显示钢筋混凝土结构平面,方便数据信息的提取。设计人员使用BIM技术填充模型及其标准化表达,确保线型、字体与外观的整体协调,提升建筑设计结构标准度与美观度。
        2.3?模拟化
        BIM技术在建筑结构设计中的应用优势也体现为其模拟性优势的最大限度发挥。基于BIM技术,建筑结构设计理念可以转变为效果直观的建筑结构三维模型。其具有模拟性能,可以通过参数的调整如输入承载力、材料比等自动生成统计图表,帮助设计人员科学分析。建筑材料承载力与材料比计算时,可以直接将数值输入模拟系统中,自动生成统计图表,由此分析建筑结构设计的合理性,而模拟生成的数据可以在BIM信息共享平台中传播共享,让更多的人参考,群策群力,提升建筑结构设计整体协调性。在建筑结构设计中,如管道设计、机电设计、装饰设计、木材设计、土木工程设计等,BIM技术发挥了重要的作用。
        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。
        3.3取代平面法
        在建筑结构设计工作中采用BIM技术来取代平面法。开展结构施工图绘制工作时,都会利用平面法来对各个事项表达,还会采用较为特殊的符号在图纸上标注,采用BIM技术会让结构工程师在绘制蓝图中能应用可自动转换的手段。与此同时,在对建筑结构开展设计工作时采用BIM技术还能从各个角度对平面内容更加灵活地展示,对核心信息和关键数据准确提取,为后续施工测量以及放样提供保障。
        场地分析工作会确保建筑结构设计具有合理性、专业性,也只有实现保证建筑施工场地各指标分析结果准确,才能实现提升建筑结构前期设计工作整体效率。在以往传统的场地分析工作中,手段较为落后,所以难免存在缺陷,并且还会受到分析工作者主观因素的影响,导致数据分析结果不专业。采用BIM技术则会处理上述问题,确保场地分析结果精准、专业、科学。除此之外,在建筑结构设计场地分析工作中采用BIM技术还能实现和地理信息系统相互融合,开展场地数据处理,进一步创建技术模型,以此减少建筑结构设计实际利用时间。
        BIM技术是一种技术性较强的操作软件,因此对运用BIM软件的人才就提出了新的要求,所以要想灵活应用BIM技术,就应加深理解、认识BIM是做什么用的,怎样才能及时响应招标文件中和工作相关的要求。在制定可行性的工作措施中要熟练利用BIM相关软件,像Revit,并系统掌握其图形导入和导出特征,对施工建模和设计建模质量开展审核。采用BIM技术开展较为基础的操作,像在建模中更新信息、插入,在BIM建模后直接反映出设计工作的最终成果。
        结束语:现代建筑工程的建设需要对建筑工程的质量作出保障,其中涉及诸多的专业知识,并且需要在最短的时间内完成建筑工程的设计工作,可以为建筑企业节约一定的成本。BIM技术的应用能够促进建筑行业的可持续发展,该项技术在实际的应用过程中能够节约能源,并且对环境的危害较小,不仅可以提升施工人员的效率,还可以加强对现代工程建设的信息化管理,逐步提升BIM技术在应用过程中的灵活性,从而使现代建筑企业拥有更加完善、优质的施工方案,既有助于提升建筑结构质量,又可以保持企业在行业之中的竞争力。
        参考文献:
        [1]黄典.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].居舍,2019(34):88~89.
        [2]刘靖,朱平.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].价值工程,2017(7):162~163.
        [3]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,2015(3):34.
        [4]周洋.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].居舍,2018(36):85.
        [5]王冠亚.BIM技术在建筑结构设计中的应用探究[J].中国建筑金属结构,2020(10):64-65.
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