基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年3月9期   作者:杨阳
[导读] 在建筑行业的创新发展中,建筑信息模型起到至关重要的积极效用,为了确保行业整体的创新质量,企业高层必须充分重视建筑信息模型在建筑结构施工图纸设计工作中的应用。

       杨阳
       南京长江都市建筑设计股份有限公司,江苏南京  210001
       摘要:在建筑行业的创新发展中,建筑信息模型起到至关重要的积极效用,为了确保行业整体的创新质量,企业高层必须充分重视建筑信息模型在建筑结构施工图纸设计工作中的应用。传统的建筑结构施工设计主要依靠CAD二维设计,但是随着现代化城市的建设进程不断加快,建筑企业必须探寻更高层次的设计方法,例如建筑信息模型(BIM)等等。
关键词:建筑信息模型;建筑结构;施工设计;技术优势
引言:在实际的建筑施工设计中,多数企业还是选择传统的CAD二维技术,导致建筑信息在各部门之间的流通效率受到诸多客观因素影响,不利于企业的生产经营,甚至社会经济的发展。不仅如此,二维设计方法工作效率低下的同时难以修改,假设施工中出现问题,则需要消耗大量的人力物力,完全不符合现代化建筑产品的功能需求以及质量标准。
一、简述建筑信息模型
        建筑信息模型简称BIM技术,由Autodesk公司在2002年率先提出,近些年来在全球范围内盛行。BIM技术可将建筑结构设计及施工过程所产生的信息进行集约化处理,并且全新的信息处理系统具有跟踪性,遍布结构设计、建筑施工及运行管理各环节。通过对设计与施工信息的整合与梳理,BIM可建立健全的三维模型信息数据库,为决策提供依据[1]。
        BIM技术的综合性较强,故而在建筑工程中的适用范围相对广泛,例如工程设计、施工及管理等方面,尤其是工程设计。作为一种现代化、数据化的设计辅助工具,BIM可仅通过对建筑信息数据的解析与整合建立完善的信息库,为建筑结构设计、建筑施工及其后期管理决策提供坚实有力的依据支持,从而切实保障建筑工程的稳定建设周期及运行状态。
二、建筑信息模型在建筑结构施工图设计中的应用优势
    BIM的技术核心是虚拟的建筑工程三维模型,另外附加相关的信息数据库,工作人员必须确保信息数据库的完整性与实效性,避免误导建筑设计、施工管理的决策方向。三维模型信息数据库涵盖了建筑结构部件的几何信息、专业属性以及状态信息,部分诸如空间、运动等非构件对象的信息也在其中,借助信息技术,大幅提升建筑工程信息集成化。
(一)整合数据信息
        众所周知,建筑工程在实际施工过程中会产出大量数据信息,而繁杂的信息种类则会影响到项目整体的经营效益,因此企业高层需要高度重视信息技术对数据信息的整合。随着现代化城市的建设进程不断加快,当今社会对建筑产品的功能与质量要求越来越高,建筑房屋本身对构件的需求量也随之增加,故而结构施工设计的有关信息量不断增长[2]。
        产出信息量的增加意味着建筑设计规模的扩大,也充分体现出当前社会对新型建筑类型的需求,因此建筑行业需要引用数字技术、信息技术及网络技术等高新科技,快速且高效的整合结构设计信息,打破传统结构设计的限制,利用建筑信息模型中的数字化信息处理技术,实现对各类信息的快速整合与处理,为设计规划提供安全可靠的信息资源。
(二)实现立体设计
        基于传统的建筑发展背景,一般建筑物的结构施工设计和规划相对繁琐,基本是由人工或二维技术完成,故而设计过程中较易出现技术性失误,亦或是操作不规范等问题。在建筑信息模型融入到建筑结构施工设计之后,设计人员吸收CAD二维技术的精髓,摒弃糟粕,用于完善全新的BIM设计体系,创建高效化、立体化、现代化的规划设计方案。
        传统的CAD二维技术不利于建筑结构施工的规划和设计,而目前国内多数建筑企业的工作人员或多或少的缺乏统筹能力与思维能力,考虑问题时不够全面,甚至专业能力尚未达到相应标准,致使建筑企业的发展效益持续下滑。基于新的发展背景,BIM被运用到了建筑结构施工的设计与规划中,更直观的剖析了施工需求,有助于提高设计合理性[3]。
(三)提高修改效率
        建筑结构施工图的设计周期较长,经过不断的修缮与调整才能达到最佳效果,满足对建筑产品的质量要求与功能要求。

现阶段,不论是微幅改动还是大幅度的调整,均是利用传统的纸质作业完成,因此对施工图上的细节标注便提出了较高要求,如此一来,一些员工不规范的改动或标注极有可能导致整个建筑施工的错误,从而对产品效益造成影响。
        在图纸修改的过程中,设计人员必须时刻保持着严谨认真的态度,稍有差池便会对整个工程的施工质量造成不可估量的严重影响。为了有效规避技术性失误,设计人员应采用建筑信息建模,在信息模型中进行有针对性的修改批注,让施工人员对方案的修改之处一目了然,提高了各部门之间的沟通效率,为施工管理决策提供精准可靠的理论支撑。
(四)优化设计流程
        在实际的施工设计中,BIM技术的操作简单,且较易理解,通常情况下,一般从业人员在经过几轮培训后即可快速掌握其大概要领。建筑信息模型不仅可以有效简化建筑结构规划设计,同时还能最大限度的发挥出信息资源和计算机平台的积极效用,帮助加快建筑施工进程,同时有效管控其建设进度。基于此,优化流程也是结构设计的重点之一。
        在建筑信息模型的帮助下,规划设计人员可以快速获取有效的相关信息,同时予以相应辅助操作工具,从而促使建筑结构施工图设计实现流线化及统一化的可循环工作方式。规划设计流程的持续优化,使得建筑工程整体的施工进度得以加快,大大缩短了房屋的建设周期,同时也保障了建筑产品完成之后的竣工验收质量,提高建筑企业的生产经营效益[4]。
三、基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计
(一)建筑结构施工图设计流程
        设计人员在应用建筑信息模型的过程中,必须按照相应的规定流程进行,具体而言,BIM在建筑结构施工图设计中的应用分为两个方面。其一,设计人员需结合初步设计的图纸内容,深入挖掘建筑结构及模型的实际情况,有针对性的掌握有关操作软件的应用技巧,在建筑工程结构施工设计中充分发挥其积极效用,同时进一步提升设计实效性。
        除了切合实际之外,设计人员还需及时的反馈建筑结构结果,同时根据反馈结果开展高针对性的战略调控,有效解决建筑结构施工设计中的现存质量问题,从而保障施工图的设计方案完全符合建筑实物的结构特征。另一方面,设计人员必须物尽其用,在建筑结构施工图设计中发挥出BIM技术的全部效用,所有设计活动均需在建筑信息模型中完成。
(二)建筑信息模型的实现方案
        为了完全发挥出BIM技术在建筑结构施工设计中的作用,设计人员必须精准、全面的掌握各结构部件之间的属性关系。举例来说,好像建筑工程结构形式与属性之间的关系、墙体关系与量体结构件的关系。以此为基础,设计人员可结合建筑工程中已经明确的结构部件关系分析结果,以混凝土、钢筋等常见建材信息为核心,合理的拓展建筑工程模型。
        另一方面,在建筑信息模型的影响下,建筑结构施工图设计工作人员可以顺利开展二次开发及其后续应用工作等。在建设信息模型的过程中,设计人员应结合现有信息开发模型,依据信息模型配置的数据库参数,科学合理的应用建筑信息资源,如建材信息等等。值得注意的是,设计人员在应用BIM技术时应信息储存功能与建筑信息模型进行数据连接[5]。
四、结束语
    综上所述,建筑信息模型在我国建筑领域的发展前景良好,目前在建筑结构施工图的设计与规划中最为常见。为了充分发挥BIM技术的积极效用,设计人员必须深入剖析当前的应用问题以及需要改善之处,结合现有资源,加以完善。BIM技术在建筑结构施工图设计中的应用,为施工管理、造价管理等管理活动提供了真实可靠的数据支持。
参考文献:
[1]陈远,胡航,岳石花. 基于IFC标准的建筑信息模型分布式大数据平台存储技术研究[J]. 计算机应用与软件,2019,36(02):125-130+173.
[2]荣超,陈勇,周瑜. 装配式钢混组合结构加固时抗震性能模糊综合评估模型研究[J]. 地震工程学报,2019,41(02):539-544.
[3]杨奔. FRP类建筑材料在滨海旅游建筑信息模型中的设置与应用[J]. 广东建材,2019,35(05):73-75.
[4]杨奔. 滨海旅游建筑信息模型中新型防水密封建筑材料应用浅析[J]. 广东建材,2019,35(06):85-86+42.
[5]杨奔. 建筑信息模型在滨海旅游建筑新型保温隔热材料安装中的应用[J]. 广东建材,2019,35(08):79-80+17.
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