建筑结构设计中BIM技术的运用试析

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月第9期   作者:马英松1 白露2 何海1 韩旭1 潘雨婷1
[导读] 现代社会无法缺少各种技术的支持,尤其是对于建筑领域而言,
        马英松1 白露2 何海1 韩旭1 潘雨婷1
        1大连日中技研有限公司,辽宁 大连 116023
        2大连鸿华设计有限公司,辽宁 大连 116023
        摘要:现代社会无法缺少各种技术的支持,尤其是对于建筑领域而言,建筑是社会大众居住场所,如果建筑质量存有任何问题,可能直接威胁到建筑居民的人身安全,不利于建筑领域在当今市场中的持续发展。基于此,在指明基于BIM建筑结构设计的价值与现状以后,提出基于BIM现代建筑各个结构的设计有效方法[1]。
        关键词:BIM技术;建筑结构;设计方法
        引言
        结构设计是建筑工程项目设计的重要内容,其直接关系着建筑结构应用的稳定性、安全性。新经济形态下,建筑工程获得了快速发展,建筑的结构形式愈发复杂,人们对于建筑结构设计的质量也提出较高要求。依托BIM技术开展设计工作已经成为建筑结构设计的重要形式,该技术在建立建筑信息模型的基础上,确保了各单元设计工作的有序开展,有效地提升了设计的系统性、科学性[2]。
        1 BIM技术简述
        BIM技术的英文全称是BuildingInformationModeling,即一种建筑设计信息技术模型,在一个建筑设计工作过程中将一个建筑物的各种设计结构参数、属性及一些与其密切相关的物理因素进行信息化,并将这些建筑信息在各种电脑系统中同构化以建立三维度的可视化建筑模型等并予以分析模拟、展现。BIM技术的应用范围越来越广阔,除了在建筑设计工程中的广泛应用,在其他领域诸如城市道桥给水、公路、市政建筑给水和排水系统工程中均已经得到了良好的推广应用。
        2基于BIM建筑结构设计的价值
        BIM模型即三维建筑工程信息数据模型,是基于三维建筑数字信息技术的一种新型计算机信息技术,能够依据模型相应的建筑工程设计数据,构建建筑工程数据模型,并在建筑工程项目整体建设的工程设计、施工等各个环节之中发挥重要指导作用。可以轻松实现对所有建筑全面使用数据的实时展现,其中还具有数据动态实时更新数据管理的强大功能,不仅是它能够有效确保所有使用建筑全部数据的充分动态展现,同时还能够对建筑数据模型进行及时自动更新,对模型数据进行自动优化调整,大大提高的建筑工作效率及建筑工作管理质量。除此之外,BIM建筑技术的迅速出现及广泛应用,使整个建筑业所有结构生产技术部门都基于同一个新的建筑技术模型进行工作,为整个建筑业的结构设计人员提供了统一的建筑技术应用平台。同时,运用这一信息技术所设计构建的建筑模型,包含了大量的建筑设计参数信息,工作人员仅仅只需对其中的基本信息和设计参数数据进行手动修改,就已经能够轻松实现对建筑整体结构设计的自动调整,真正完全实现了现代建筑主体结构的信息参数个性化整体设计。
        3 BIM技术在建筑结构设计中的运用浅析
        3.1 BIM技术在完成结构设计数据可视化中的运用
        BIM技术是一种应用智能化信息技术的工程建筑设计技术,根据本身信息化的程序流程设计,在实践运用过程中将建筑结构的预制构件根据三维模型的方法形象化的展现给客户,进而合理提高工程建筑设计信息的传送品质。传统式的建筑结构设计过程中,都是根据CAD等软件开展有关结构工程图纸的绘图工作,这类工作模式下的建筑结构设计难以形象化地展现建筑结构信息,在一定水平上阻碍了客户高效获取信息。而BIM技术运用下的建筑结构设计,在前期环节便是根据创建的三维实体结构模型开展设计,依靠形象化的建筑及结构展现,协助不同的客户从多个视角获得建筑结构的有关信息,对建筑材料的基础信息和建筑结构平面的合理布局有一个全方位地掌握。

在大、中型建筑结构的设计过程中,设计人员会通过动态性的演示,协助客户形象地对建筑结构各位置开展观察,便于设计工作人员挑选出更优的设计方案,并检查结构设计中存在的不足,进而持续提升结构设计的合理性。
        3.2规划建筑空间
        空间规划是建筑结构设计的重要内容,同时也是建筑结构设计的初始环节。首先在确定建设区域后,设计人员需对该区域进行空间规划,例如,当面临较为复杂的空间结构和地状况时,设计人员不仅要考虑建筑区域的坡向,而且需对坡高、斜率等因素做深入分析,整体设计难度较大。对此,设计人员可通过GIS技术进行建设区域相关数据的采集,建立BIM三维模型,并将获得的基础性数据纳入模型当中,进行数据资料的矢量标记,然后全方位、多角度地进行数据分析,在完成分析控制后,可开展空间规划和结构设计。从设计过程来看,大量数据的捕获和应用,为建筑空间规划创造了有利条件。尤其是在坡向、坡高、建筑物内部设计中,其能系统开展视野分析、可视度分析,然后对具体设计的结构内容进行功能调试,这有效地提升了建筑空间设计质量,满足了三维空间规划的实际情况。
        3.3建模设计方法
        BIM这项技术本身其实就是一种有效建模设计技术,将其广泛应用于我国建筑工程结构的有效建模设计过程中,则不仅能够有效实现我国建筑工程的三维立体结构模型的有效建模构建,进而能够促进我国建筑工程结构设计技术有效性的大大提高。BIM这种技术应用能够将整个建筑工程结构的整体设计方案从二维立体平面的信息展示设计状态形式转变为了成为三维立体的信息展示设计状态,这样不仅大大提高了整个建筑工程结构的整体可视化展示程度,而且也为所有参与工程设计的建筑相关从业人员自身提供了更为直观的整体建筑结构模型,使得他们不仅能够对整个建筑工程的整体结构设计信息及建筑空间布局设计规划一个更为明确的整体认识。不仅如此,BIM这种技术方案中的碰撞检测技术能够及时发现整个建筑主体结构设计中不合理的部分,并希望能够及时检测并找出其中部分存在的安全问题,相关建筑设计工作人员也希望能够充分利用碰撞检测这种技术手段对整个建筑主体结构设计过程中的存在问题部分进行及时修正,保证整个建筑工程的后期整体设计质量。
        3.4参数化设计
        在BIM设计系统中,都要以设计参数和优化产品设计作为主要的专业技术设计核心,在此设计过程中,还要增强对设计参数和优化产品设计的技术重视性和程度,严格按照设计方案要求进行设计施工,根据每个商品的实际价格,通过市场综合比对,对商品原材料价格进行一个商业化的定价。传统数据技术的最大弊端太多,比如企业时效性数据太差,这主要是因为企业人工效率低,他们只对其数据进行数据导入,造成技术数据过多,使企业技术人员将大量时间精力同时投入在非技术阶段,不同的一点是BIM技术人员可以及时有效解决此类技术问题。因此,这就非常需要在工程施工管理过程中,重视实际监控工程质量,找到其中存在漏洞,让专业技术人员对工程质量安全存在问题,进行严格监督检查。
        结语
        总而言之,BIM在建筑结构设计中的落实水平,可以直接决定建筑结构的最终质量,所以施工单位在开展基于BIM的建筑结构设计之前,最好先行了解BIM对于建筑结构设计的具体价值。除此之外,在开始建筑结构设计工作时,需要注意BIM在准备、流程、空间、建模以及碰撞等多方面的设计方法,保证基于BIM的建筑结构足够合理,从而促使现代建筑的实际质量得到持续强化[3]。
        参考文献:
        [1]顾云凡,陆志祥,刘扬.基于BIM的装配式建筑结构设计研究[J].建材发展导向,2019,17(4):29-32.
        [2]陈波.基于BIM的建筑结构设计流程管理研究[J].工程建设与设计,2020(7):260-262.
        [3]李彬瑜,史健勇.建筑结构设计的知识管理与智能化方法研究[J].工程管理学报,2020,34(2):123-128.
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