基于BIM技术在建筑工程结构设计中的应用价值研究

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年第3月第8期   作者:李伟川
[导读] 在社会发展的潮流中,建筑行业依旧属于我国经济领域中的朝阳行业。

        李伟川
        身份证号码:44528119841223****
        摘要:在社会发展的潮流中,建筑行业依旧属于我国经济领域中的朝阳行业。在此背景下,百姓对建筑房屋的需求也越来越多元化。为了满足百姓的居住需求以及企业的发展追求,许多建筑单位引入了BIM技术。在BIM技术的支撑下,整个建筑流程变得更加可控,进度更加高效。因此,本文以建筑工程结构设计为出发点,浅析如何在实际建设过程中做好BIM技术的融合使用。
        关键词:BIM技术;建筑工程;结构设计;应用价值
        随着各类建筑理念的发展以及信息技术的推动,建筑行业的发展也变得变得更加“信息化”,在此过程中BIM技术被各大建筑单位争先采用。相较于传统的建筑技术,BIM技术的介入优化了整体建筑流程,通过三维及多维技术进行模拟操作,让各类主体都可以清晰地看到建筑结构。与此同时,建筑行业发展中最重要的就是工程质量问题。而工程质量的高低又与建设工程结构息息相关。所以既要实现建设工程的信息化发展,又要确保工程建设质量问题,在建筑工程结构设计环节中引用BIM技术是很有必要的。
一、BIM技术概述
        首先,BIM技术为Building Information Modeling 的缩写,意为建筑信息模型。通俗来讲,BIM技术就是通过计算机技术对建筑工程进行模型虚拟操作的一种技术。其次,BIM技术最早是在美国提出并实行的,我国国内在建筑工程领域内基本采用的是CAD技术。相较于CAD技术,BIM又具有巨大优势。第一,BIM技术实现了多维操作,可以将建筑模型以更加直观立体的方式进行展示;第二,BIM技术可以兼顾整个建筑流程,所以通过计算机的具体应用就可以对整体建筑工程进行合理检测,对建筑工人而言可以做好及时检修及时排查,保证整体建设质量;第三,BIM最大的优势在于其具备虚拟施工的功能。这一功能可以让施工主体直接看到施工效果,有效地帮助施工人员对建筑环节进行检测修整[1]。最后,BIM技术在我国建筑工程中运用范围很广,虽然应用时间不长但是在国家的相关政策指引下也取得了一定的发展契机,建筑行业的发展也实现了建筑质量同建筑美观设计的目标。
二、BIM技术在建筑工程结构设计中的具体应用
(一)BIM技术在图纸设计中的实用价值
        一项具体建筑工程项目的开启,图纸的设计是非常关键的起点。当然,图纸设计不仅仅需要设计人员去建筑现场具体勘探施工现场、施工环境等,还需要结合BIM技术进行实际模拟操作。在现场环境勘探过程中,设计人员要具体根据施工地区及施工季节的各项因素,选用合理的施工方案,设定合适的施工图纸。比如在夏季施工时,设计人员要根据天气炎热因素影响下的混凝土裂缝频发现象进行合理的防控措施。在天气寒冷季节要做好防寒措施,确保供暖设备的投入使用。与此同时,建筑工程结构设计中的图纸构造可以借助BIM技术先天的信息集成优势,对整个环节的信息做以数据处理,利用3D图形设计,做好图纸模拟及检测。在此过程中BIM技术的虚拟技术,可以让图纸设计人员清晰地检测到整体环节中出现的差错及问题,从而对设计方案进行技术改正,这样就可以及时确保建筑工程结构的稳定性以及成本支出的可控性[2]。除此之外,经过BIM技术设计的工程图纸,在往后的施工过程中也会降低难度,从而加快工程进度,提升整体效率。
(二)BIM技术在施工规划中的实用价值
        在建筑工程图纸设计合理科学之后,建筑单位还要结合现场实际制定相关的施工计划。如果施工计划缺乏合理性、科学性、全面性,就很容易导致施工后期的工程质量及效率。

因此,建筑单位在工程结构设计中,要依托BIM技术首先工程计划的合理制定,利用BIM技术的数据库,对整体施工环节进行合理追踪,实时监控,从而保证整体工程进度。与此同时,由于BIM技术是以整体建筑流程为单位,避免以往“各自为阵”的不良现象,所以通过该技术可以对整体建筑工程中的数据做到进一步优化,使各个数据直接的关联性增强。通过这种“多米诺骨牌效应”,当一个数据发生变化就可以对后期数据造成影响,进而做到及时处理、及时改进,提高整体建设结构设计的高效性。
(三)BIM技术在钢结构中的实用价值
        在建筑工程建设过程中,钢结构是众多建筑过程中使用最为频繁的基础结构,但是在实际设计环节中,如何做好钢结构的设计又存在较大难度。设计人员除了要考虑钢制零件之间的有效连接,还要兼顾梁与梁实际做好连接,将钢材性能发挥到极致。因此,建筑结构设计人员就要以BIM技术为参照,在充分保证建筑钢材性能发挥的同时,又能做好材质节约。比如,在建筑前期,通过BIM技术就可以将所有建筑钢材的参数录入其中,实现钢材的建模分析,从而提高钢材的使用效率。与此同时,在建筑过程中,通过BIM技术的具体运用就可以将钢材使用同具体施工环境相互结合,进而避免因后期建设环境的变动而造成钢材的浪费,增加成本。总之,通过BIM技术同钢结构的具体结合使用,就可以确保钢材使用过程中的效率,减少浪费,实现工程成本的合理支出[3]。
(四)BIM技术在设计参数中的实用价值
        在建筑工程结构设计过程中,BIM技术的介入使用最重要的部分就是建筑参数的具体设计及整改。在BIM技术的指引下,建筑结构设计也从以往单一的数据设计慢慢过渡到建筑整体结构设计。通过BIM技术在建设设计参数中的应用,可以使设计人员充分了解建设设计要求,利用建设设计参数制定全面的修整方案,从而提高整体工作效率。除此之外,在BIM技术的协助下,设计人员只需要考虑具体的结构问题,不再以整体的建筑结构为重心,使整体修整过程变得更加简单。这样就能够满足设计信息的要求,又能够通过参数的自动调整保证整体建筑工程质量,提高工程的安全指数[4]。
(五)BIM技术在成本管理中的实用价值
        工程建设中成本的管理也是非常重要的一个环节,加之现在的建筑行业更加倡导绿色环保的理念,可持续性成为建筑工程追求的目标。因此,在具体的设计环节,设计人员可以按照绿色环保的发展理念,结合BIM技术,重视建筑工程中的节能效果的设计比重。在此过程中,设计人员可以更加具体的主体需求,将建筑采光、建筑日照、建筑通风等方面同环境舒怡程度相互结合。比如,在设计建筑物楼顶时,设计人员要依照所处地区,根据BIM技术的研究开发,选用保温蓄热隔热效果较好的材料,能够满足居住者一年四季不同的居住需求,从而减少释放热能及损耗资源的机电设备的使用,达到低碳的生活方式,从而提高整体建设工程的“可持续性及绿色性”[5]。

结束语
        综上所述,建筑物的数量及质量问题在一定程度上与城市经济发展运行水平息息相关,为了保持建筑行业的发展优势,减少建筑安全事故频发的几率,满足建筑物使用者的居住需求,在建筑工程结构设计过程中利用BIM技术是很有必要的。通过BIM技术的运用,可以有效打破传统工程设计中存在的效率低下、浪费严重、时间损耗大的问题,改变建筑工程设计中的不足,提高整体建设工程的质量及效率,从而打造符合绿色生态发展的高质量建筑。

参考文献:
[1]王磊.BIM技术在现代建筑工程结构设计中的应用[J].建筑结构,2021,51(09):160.
[2]李晓音.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].科技创新与应用,2020(26):91-92.
[3]王磊.基于BIM技术在建筑工程结构设计中的推展应用分析[J].建筑技术开发,2020,47(15):14-15.
[4]尹向东.浅析BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].居业,2020(03):102-103.
[5]王永胜,李永才,孙立环.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].工程技术研究,2020,5(05):217-218.
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