杨迎1 肖嘉骏2
1汉嘉设计集团股份有限公司
2中国联合工程有限公司
【摘要】 近年来,我国建筑行业飞速发展,已经成为了我国一个重要的产业,社会中建筑物的数量快速上涨增加,人们对于建筑行业的关注也在逐渐增大。在建筑业发展的过程中,建筑相关的技术发展和进步是十分重要的,一方面,技术的进步会减少建筑设计和施工中的成本,提高建筑施工设计的效率。另一方面,技术的进步也使得建筑的质量和水平提升,推动了建筑行业整体的发展。BIM 技术作为一种现代化新技术,在我国建筑结构设计中具有重要的作用,其在模型建立、动态控制与绿色可持续设计环节中均发挥着巨大作用。建筑设计人员应在建筑结构设计中积极应用 BIM 技术,充分发挥 BIM 技术的作用,不断细化建筑结构设计方案,提高建筑结构设计质量,以提升建筑物的整体性能。
【关键词】 BIM技术 建筑 结构设计 应用
引言
近几年,随着我国不断快速发展的建筑行业,使人们的 生活水平被大幅提升,促使我国涌现大量新型的工程设计技 术、设备、理念,这些都为我国建筑行业的发展提供大力的
支持。虽然 BIM 技术在西方国家应用较早,但在我国的应用时间较晚,BIM 技术的应用在我国建筑结构设计中具有十分明显的效果。为大力推动我国建筑行业的发展,建筑设计人员应积极应用 BIM 技术,这样不仅可以提升建筑物的整体质量,缩短建设项目工期,还可以为后期建设项目的运营管理提供方便,这与我国建筑行业的发展要求是相适应的,可推动我国建筑行业可持续性发展。
一、BIM 技术的概念及其在建筑结构设计中的发展现状
1.1 BIM 技术的概念
BIM 技术为建筑信息模型的简称,主要是一种以现代化信息技术为基础的软件工具,其具有大量功能,例如协调性、可出图性等,在建筑结构设计工作中可以对建筑信息资源进行收集与处理,并利用计算机技术将设计图纸转变为三维模型,对其进行参数设计。
与此同时,BIM 技术可以对建筑结构设计图纸的可实施性进行检查,也可以验证建筑结构设计中漏洞存在的情况,还可以对数据进行实时的调整,确保减少建筑施工过程中发生反复施工与重复施工的情况,以推动后续建设项目的顺利进行,减少建设项目成本。
1.2 BIM 技术的发展现状
虽然 BIM 技术在我国建筑行业中具有十分广阔的发展空间,但是 BIM 技术的发展存在一定问题,例如建筑企业并没有对统一的建筑模型数据进行使用,使建筑施工会出现重复与浪费模型的现象,与此同时,各建筑企业为追逐经济利益,很难形成统一的标准。此外,在我国建筑行业中并没有广泛应用 BIM 技术,使 BIM 技术的应用范围较小,建筑设计工作人员只是应用 BIM 技术的软件建模,未能对其进行深入的理解与应用。
BIM 技术不仅是一项技术,也是一种设计理念,如果建设项目未对统一的建筑模型标准进行使用,会使各个环节之间的模型交互数据不够明确,甚至会发生多次返工返修的情况,从而使建设项目的施工工期被延长。
二、BIM 技术的特点
BIM 技术具有协调性、模拟性、优化性、可视化、可出图性五个特点,在应用 BIM 技术过程中协调性是指,能够对功能协调性进行实现,有效避免一些不必要的冲突发生,从而减少对建筑整体功能的表述造成的影响。
BIM 技术主要是以现实为基础,并构建相应模型的一种新型技术,建筑设计人员在应用 BIM 技术时,可以根据技术措施对建筑结构设计情况进行更加直观地观察与分析,同时可根据模拟实验,模拟建筑施工过程中可能会发生的问题,并找出合理的解决策略。与此同时,BIM 技术不仅能够对资源数据进行优化,也能够使建筑结构实体的安全性与稳定性得到大幅提升。现代建筑结构设计会对多个专业领域的内容进行涉及,导致设计工作人员根本无法对进行各类影响因素全面的掌握,此时,通过对 BIM 技术的应用,能够保障建筑结构设计的安全性,即有效减少各种危险因素对建筑物造成的危害。
三、建筑结构设计中 BIM 技术的作用
3.1 建筑结构设计智能化
在建设项目管理过程中,建筑结构设计属于极其重要的工作内容,其与建筑工程的整体呈现效果及施工进度都具密切相关。将 BIM 技术的应用到建筑结构设计环节中,可以利用
3D 工程模型展现抽象复杂的设计图纸,同时可以生成某个建筑项目中各个建筑之间的不同数据的比例。
如果建筑结构设计图纸存在不合理的部分,BIM 技术可以在保持原有的设计基础上,对相关数据进行自动的调整,有效减少人工的繁琐计算的工作内容,从而避免出现计算失误的现象。
3.2 建筑工程设计协调性
在建筑施工过程中,传统的交流方式都是使用图纸或者相关文件,这种交流方式仅仅是个人之间或者一部分人之间的交流,其很难共享资源与数据,同时会因信息阻隔的原因,从而出现建筑结构设计中存在的问题被延期解决,甚至不被解决的现象。在建筑结构设计中应用 BIM 技术,能够有效的解决上述问题。BIM 技术可以根据计算机的数据终端,在各个部门之间对数据库及相关数据进行创建。这样既可以达到部门之间数据共享的目的,为部门之间提供沟通交流的机会,也可通过对相关数据的建立,更加有利于各部门之间遵循工作
原则,从而增加建筑工程设计的协调性。
3.3 建筑结构设计可视化
在建筑结构设计中 BIM 技术应用价值为将图纸中难以想象的建筑结构可视化,确保通过可视化对建筑设计的 4D 升级版进行展示,而且 BIM 技术通过参数设计,可以模拟真实
的施工现场,进而使建筑结构设计的合理性得到增加。传统的建筑结构设计都是利用手动映射的计算方法,虽然手动映射的计算方法具有较强的合理性,但是手动技术会存在一定的误差,而在建筑结构设计中应用 BIM 技术,不需要人工操作,只需要通过使用计算机技术,就可以对建筑设计师的设计思路进行准确地展示。
与此同时,BIM 技术的数据自动台账功能能够完善图纸结构设计,不断优化建筑结构设计,同时其还可以评估建筑材料的节能程度,以便在建筑施工过程中贯彻落实可持续发展理念。
四、建筑结构设计中 BIM 技术的应用
4.1 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 。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。
4.2 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,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。
4.3 建筑结构设计参数设计中 BIM 技术的应用
在 BIM 技术中,数据模型的建立属于核心部分。数据模型不仅仅只是简单的分析与修改参数,其还可以通过参数设定,展示建筑结构设计的整体几何造型与建造属性,并完整地展示建筑结构设计中所有的参数。建筑结构设计都需要对组件系统进行组装,传统的组装工作要求设计人员根据建筑结构设计的要求与设计参数,通过全面的分析之后对修改方案进行制定。但如果在建筑结构设计参数设置中应用 BIM 技术,只需要对结构设计进行适当地改动,就可以对组件进行组装,这样不仅能够通过自动调整参数,保证建筑的安全性,同时能够充分满足客户所提出的建筑设计要求。
五、结语
综上所述,虽然我国建筑行业的发展速度越来越快,但与此同时,建筑安全及质量事故发生的频率也相应增加,这便导致社会对建筑结构设计将提出更高的要求。建筑设计人员对新技术进行积极采用,不仅可以使建筑结构设计水平得到提升,也可以对建筑的整体性能和质量进行增加。因此,在建筑结构设计中,建筑设计人员应积极运用 BIM 技术,充分发挥 BIM 技术的作用,促进建筑结构设计的智能化,提高建筑工程设计的协调性,同时,借助可视化功能,不断提高建筑结构设计的质量和安全性,提升建筑的整体性能,进而大力推动我国建筑行业的发展。
参 考 文 献
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