BIM技术在现代建筑结构设计中的应用分析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月第6期   作者:戴明佑
[导读] 当前我国建筑工程数量和规模正在不断扩大,
        戴明佑
        巴州建筑勘察规划设计工程有限公司  新疆库尔勒  841000
        摘要:当前我国建筑工程数量和规模正在不断扩大,社会各界对建筑的品质提出新的要求和挑战,尤其是对建筑的结构设计。作为一名合格的设计工作者,应善于学习,总结工作经验,及时更新设计,为落实在建筑结构设计环节中合理地采用创新技术,显著提升建筑整体的综合性能提供保障。而BIM技术的科学应用,会对建筑工程各项工作的顺利开展产生推动作用,有利于提升建筑工程结构设计的整体质量。鉴于此,文章针对BIM技术在现代建筑结构设计中的应用进行了分析,以供参考。
        关键词:BIM技术;现代建筑结构设计;应用
        1导言
城市建设离不开建筑设计与施工,新时期城市建设对建筑结构设计、建筑施工提出了更高要求。建筑结构设计是建筑施工的基础,建筑结构设计不仅要追求设计的合理性、稳定性,更要凸显设计的文化底蕴,展现城市文明。BIM技术在建筑结构设计中的应用使建筑结构设计操作更便捷,调整更方便,建筑结构设计也朝着更加完善的方向发展。鉴于BIM技术在建筑结构设计中存在的应用难点,相关人员需要加强对BIM技术应用功能的拓展分析,不断突破建筑结构设计中的应用难点,让BIM技术在建筑结构设计中的价值得到更大的发挥。
        2在建筑结构设计中应用BIM技术现实意义分析
在建筑结构设计中采用BIM技术是具有现实意义的,其中最为突出的优势体现在参数化设计上。因为对于BIM平台开展建筑结构设计其实也就是添加设计数据的过程,建筑结构设计实质是一系列参数驱动,而且BIM平台有着联动性特点,所以当设计工作者在对模型的构件尺寸修改时,施工图也会随之修改,落实对模型开展一系列的修改,最大限度地简化建筑结构设计的流程。所谓可视化则是都能用肉眼可见的,也可以理解成“所见即所得”,在建筑行业中实现可视化是具有促进作用的。对于较为简单的构造来说,通过想象能够进行更加细致的了解和认识。但是对于较为复杂的建筑造型来说,要想单纯依靠人们的想象是较为困难的,而BIM技术则会落实可视化,把以往线条式的构件构成三维立体实物图形更加直接、全面地展现在人们面前。BIM技术在建筑结构设计中的采用还会实现检查空间碰撞情况。BIM技术模型的构建工作会实现在不同视角对关键管道结构空间细致观察,第一时间发现关键管道和建筑结构之间所存在的空间碰撞关系、薄弱环节,以此来更好地进行调整工作。需要注意的是,在开展碰撞检查工作时,一般会消耗大量物力、财力和时间,所以要想在平面图纸上更加准确地定位空间碰撞点,那么参与人员应具备专业性技能和综合素质,提升自身空间想象能力。
        3BIM技术在现代建筑结构设计中的应用
3.1BIM技术在建筑结构设计前期工作中的应用
BIM技术建立系列三维建模软件平台,设计人员对建筑施工中的结构和模型对比分析,并将其转变为信息化模型,辅助设计参考。其避免施工项目分析中对设计图纸的反复修改。BIM运用了最为先进的3D技术,方便设计人员了解建筑工程的具体内容,与传统的CAD软件不同,其减少了从平面图形到立面图形复杂转换的过程,以直观的三维模型将建筑内部详细信息展示出来,而三维模型对应的是三维实体模型,其使建筑工程功能方面的展示更为直观。设计人员出具设计图纸,在BIM技术支持下进行数据模拟,完成前期的虚拟化设计,可实现即时性的调整,根据设计需要随时调整为符合条件的可视图,并于建筑模型中生成建筑数据,有效规避传统建筑设计中的各种干扰因素。在一些大型建筑项目中,相关人员需要对单一项目进行优化设计,又需要对建筑整体结构进行实时把控,引入BIM三维实体模型,有利于设计人员选择参数优化设计,并通过参数分析与模拟探讨建筑工程结构设计的合理性,在发现缺陷时能及时调整、加以改进。


3.2协调建筑结构各部分设计
设计人员利用BIM模型可以添加或处理建筑信息,使其建筑工程的施工质量获得全面的保障。需要设计人员格外注意的是,不同的施工内容中形成的BIM模型也有所差异,为更加准确的传达信息,设计人员可以在BIM模型中插入数据文件,提升BIM模型的辅助说明功能,还可以科学的处理中性数据库,让设计人员能够了解其中的数据信息,与技术人员之间形成充分有效地沟通,之后和技术人员协调建筑的土木施工及装饰施工等流程,便于达到理想的建筑效果。在BIM建模中所使用的软件要具备模型建立、图纸生成及模拟分析等功能,设计人员可以在根据需求选择软件。如Revit软件中,就可以将建筑物的室内结构及机电工程等内容相互结合,如同资料库一般,设计人员可以从中调取模型自由设计,并能够根据需求更新资料,可以实现信息的实时共享,具有较强的实用性。
3.3BIM技术在建筑结构参数设计中的应用
BIM技术具有功能直观展示与虚拟分析的优势,在建筑结构信息模型建构时,其对应的是含有建筑结构设计思想与信息的完善数据库,建筑结构设计调整主要是通过数据库中的信息进行调整。通过分析数据库中的各结构设计信息,立足建筑工程设计施工的实际情况,能从宏观大局上做好建筑结构设计把关,使得建筑结构设计实现美观性、牢固性与抗震性等的统一。在具体的应用中,设计人员通过分析数据库中的信息,进行参数分析与整理,规避传统参数设计中的不利因素,带来自动化数据整合与分析,减少人工操作的误差,也提升操作时效,带来建筑结构设计的高质高效。
3.4施工环节中的应用
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。
3.5钢结构建模的运用
随着建筑结构设计研究的深入,建筑材料类型更为多元,钢结构成为大型公共建筑设计的主要建筑材料。钢结构的布局与应用体现在建筑结构设计中,需要做好钢结构建模分析,而BIM技术为钢结构建模分析提供指导。基于BIM技术,设计人员建构钢结构模型,仔细分析钢结构的连接与加固情况,基于钢筋在建筑物中的作用和位置调整。钢结构建筑模型施工人员也参与钢结构建筑模型的分析中,群策群力分析钢结构设计的合理性,探讨其对建筑结构的功能影响,发现设计缺陷,及时设计优化,从而使得钢结构建筑模型总体方案更理想。
        结束语
综上分析,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]赵晶晶.试论BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].居舍,2020(16):129-130.
[2]孙兵.BIM技术在节能建筑结构设计中的应用[J].新型建筑材料,2020,47(09):186.
[3]周景深,范沙沙,王益秀.关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].建材与装饰,2019(21):118-119.
[4]吴志星.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].居业,2016(02):41+43.
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