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摘要:BIM技术在建筑结构设计中的应用,有效提高了建筑结构设计的水平和效果,它更加先进、更加效率的设计理念,也为建筑结构设计工作提供了新的设计思路,不仅有效提升了建筑前期设计的效率,对工程后期管理工作也提供了极大的便利。鉴于此,文章分析了BIM技术的主要功能,并对其在建筑结构设计中的具体应用进行了研究,以供参考。
关键词:BIM技术;功能分析;应用措施
1、BIM技术概述及其主要功能
1.1设计数据信息化功能
BIM技术是一种基于现代化信息技术的应用工具,其核心内容就是信息。相较于传统形式的建筑结构设计过程,BIM技术背景下的工程设计具有可携带信息的特点。基于这种应用的背景,可以将BIM技术模型作为建筑工程设计的数据库使用,在建筑结构设计过程中的所需信息都可以从此数据库中进行查询,借助各种数据之间的有效关联,还可以获取最佳配置的数据信息。因此,在设计实践的应用过程中,设计人员在需要调取某一方面的数据信息时只需要点击特定的点,就可以获知全面的信息内容,大大提高了信息的获取效率,同时也能够迅速掌握相关的关联信息,提高获取信息的全面性。这种工作模式下的建筑结构设计过程可以帮助设计人员在最短的时间内获取系统的数据信息,有效避免了由于人工记录和输出数据时存在误差的情况,从而有效提升建筑设计的准确性和可靠性。
1.2工程结构设计一体化功能
基于BIM技术设计下的建筑工程结构模型,不仅可以直观的体现出建筑工程的外观特征,同时可以借助信息化技术的支持,将工程项目中的光源、热能传导以及相关材质信息的属性等内容具体的表现出来,便于相关设计和施工人员对工程项目的相关综合信息进行科学全面的掌握。BIM技术下的建筑模型是一种将建筑工程相关的各种信息进行综合汇总表现的设计过程,它不仅可以从建筑设计需要的角度对建筑结构的安全性进行科学的评估,同时可以从舒适性、光源以建筑节能等各个角度对建筑设计进行综合性的评估,从而达到提升建筑结构设计优化的目的。与此同时,BIM不仅具备CAD设计的基础功能,同时可以通过技术渲染完成建筑模型整体的渲染过程,借助设计软件系统的分析和处理功能,实现建筑结构设计出图、计算以及整体渲染的一体化目标。
1.3工程模型三维化功能
BIM技术在建筑工程结构设计中的应用主要是其三维技术的应用(图1)。在实际设计过程中,通过BIM技术设计的建筑模型的直观呈现,建筑结构设计人员可以直观地观察建筑工程各部位之间的关系,从而有效地避免建筑工程管道、墙体以及其他建筑结构之间的冲突问题,避免后期施工造成不可逆的影响。除此之外,借助BIM技术的三维化功能,设计人员还可以更加深入的分析工程设计方案的合理性和科学性,最大化降低施工困难等问题,从而提升整体建筑结构设计水平。
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图1 可视化
2、BIM在建筑结构设计中的应用
2.1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[7]。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。
2.2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(图2),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。
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图2 三维模型
2.3在实现结构设计可视化中的应用
BIM技术是一种基于现代化信息技术背景下建筑设计应用,依据自身信息化的程序设计在实践应用过程中将建筑结构的构件通过三维模型的方式直观的展示给用户群体,从而有效提升建筑设计信息的传递质量。在传统的建筑结构设计过程中都是通过CAD软件进行相关结构图纸的绘制工作,这种工作模式下的建筑结构设计过程很难直观的将建筑结构信息呈现出来,在一定程度上阻碍着用户获取信息的效率。而基于BIM技术应用下的建筑结构设计在初期阶段就是通过建立三维实体结构模型进行设计,借助直观的建筑结构呈现,可以帮助不同用户从不同角度获取建筑结构的相关信息,对建筑构件的基本信息和功能布局有一个全面的了解。在大型建筑结构的设计过程中,设计人员会通过动态演示的方式,帮助用户直观的对建筑结构各部位信息进行观测,便于设计人员选择出最佳设计方案,并及时的发现结构设计中存在的问题,从而不断优化和提升结构设计的科学性和合理性。
2.4在建筑结构参数设计中的应用
基于BIM技术应用下的建筑模型自身就是一个包含所有设计元素及信息的数据库,依托先进的信息技术支撑,建筑结构的模型设计中各项数据参数都是紧密相连的,且具有自动关联和修正的功能。在设计应用过程中,设计人员可以通过该数据库中的信息资源实现对建筑工程结构模型的构建工作,同时在设计过程中对不同的参数进行相应的调整,从而确保BIM系统在建筑工程结构设计过程中可以及时的更新数据库信息。BIM技术在建筑工程结构设计中的最突出优势在于其可以实现高质量、高安全性和可靠性的设计信息录入和输出功能,科学化匹配对应的数据信息,这对于提高建筑结构设计的质量有着重要的促进作用。
2.5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。
结语
综上所述,随着我国经济社会的不断发展,在建筑设计中应用先进技术的能力逐渐增强。把BIM技术引入建筑设计中,对于提升我国建筑工程设计水平、提高我国建筑工程的整体质量都具有十分重要的现实意义。从我国目前的实际情况来看,BIM技术已经具有了较为成熟的系统化环境,作为建筑工程设计师,应当充分把握建筑设计的相关要求,同时熟练掌握BIM相关技术规范,将两者进行有机融合,建设高水平、高质量的建筑工程。
参考文献:
[1]张利伟.基于BIM技术的建筑工程结构设计中的应用分析[J].山东工业技术,2015(16):82.
[2]陈庆丰,徐云博,刘继鹏,等.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川水泥,2015(11):154.