建筑结构设计中BIM技术的应用研究

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷第4月11期   作者:徐亮
[导读] 我国国民经济的快速发展带动了建筑行业的进步,为了提升我国城市居民的生活质量,

        徐亮
        武汉标顶建筑设计有限公司


        摘要:我国国民经济的快速发展带动了建筑行业的进步,为了提升我国城市居民的生活质量,达成计划中的城市建设目标,设计者必须正确使用BIM技术,在计算机中绘制能够整合各方面信息的立体化数据图与建筑模型,对相关的信息进行集中处理与加工,突破传统建筑结构设计模式的限制,把握BIM技术的正确应用路径,与参与建筑建造项目的其他工程单位及时分享关键性的数据信息。本文主要分析了BIM技术的内在特征与在建筑结构设计工作中的应用价值,并总结了正确运用BIM技术改善建筑结构设计的可行措施。

关键词:BIM技术;应用路径;现代建筑设计
 
前言:为提升建筑物设计方案的合理性与科学性,设计者应当在规划建筑内部主体结构的过程中,使用BIM技术制作立体化的数字模型,在施工现场记录并上传相关的数据与信息,突破技术限制,针对数字化模型做出修改,及时发现现有的设计方案中的不足与漏洞,保证工程建造活动的实际质量达到行业主流标准,并通过合理、科学的设计,缩短建筑物建造的时间周期,降低建造项目的成本,统一衡量建筑内部结构参数的数据标准。
一、BIM技术的基本特点分析
        BIM技术可被概括为一种能够基于信息化数据处理技术构建立体数字模型的信息管理平台,这种聚合式信息平台能够满足设计者的多种数据使用需求,可根据设计者输入的各种数据找到对应的具体集合数值,并快速地自动生成可视化的立体图像,将建筑设计方案中与内部结构有关的细节全景式地展现在模型之中,帮助参与建筑结构设计工作的设计人员整合、记录与建筑物有关的信息,以此可起到全面提升施工效率、改善设计人员工作方式的特殊作用。BIM技术的普及应用极大地降低了建筑结构设计工作的实施难度,提升了数据处理的速度与效率,将二维平面设计模式转变为三维立体设计的全新模式,设计者可从整体性角度思考建筑结构的整体框架设计方式是否符合客户的要求,并对其施加一定程度的修改,保证建筑施工的安全性与精确性。        
二、BIM技术在建筑结构设计中的应用价值研究
(一)提升设计工作的信息化水平
    通过在建筑结构设计工作中正确地使用BIM技术,设计人员可在短时间内搜集并整理大量可利用的建筑信息,并借助不同的指标衡量此类数据的真实性与可信度,淘汰传统的信息处理技术,发挥信息化技术的优势。建筑建造项目中的工作人员可借助BIM数据处理平台搜集不同形式、来自不同领域的信息,不断完善建筑工程设计方案,发现数据库中各类信息的内在相关性,节省建筑方案设计成本,完善数据结构,对可利用的信息资源进行重新编辑与存储,建立多个可快速调用的立体化数据模型,在建筑建造过程中与参与项目的其他设计单位进行在线交流,分享此类数据模型,把握建筑工程的实际建造难度,及时修改建筑方案中不合理、难度过大的部分[1]。


(二)控制工程建造质量,降低施工难度
        BIM技术的应用可显著降低现代建筑的建造难度,有利于建造项目参与者把握工程的难点与要点,部分结构复杂的大型建筑工程项目的施工难度较高,建造周期较长,对建造质量的要求相对更高,为了处理好此类建筑项目的结构设计工作,设计者必须根据客户所提出的各项基本要求,对工程项目建造计划中的变更部分作出相应的调整,使之能够满足客户的需求,在降低建筑项目施工难度的同时,尽可能地压缩建筑建造所消耗的成本,间接性地帮助财会部门做好成本核算工作,通过站在不同角度分析立体化的数据模型,做好建造成本计量工作,实现工程经济效益的最大化[2]。
三、正确运用BIM技术提升建筑设计水平的合理措施研究
(一)构建数据模型,完善钢结构设计
        现代建筑中包含钢结构的建造方案数量逐渐增多,钢结构的构建合理性决定了建筑的整体使用价值与寿命,为了进一步强化建筑内部钢结构的稳定性与支撑能力,设计者必须利用BIM软件在计算机上重新描绘建筑内部钢结构的整体架构,通过不断搜集可利用的数据,完善虚拟化的钢结构模型,分析并测算钢结构的各项基本参数,如高度、耐火性、抗压能力等,分析钢结构中不同部分主要构件的荷载能力与使用寿命,为后期建筑工程建造活动的开展提供详实可靠的数据依据,实现钢结构中多个零部件的精确衔接。在使用BIM软件设计钢结构的过程中,设计者应当深入分析建筑物的结构参数,并在钢结构的数字化模型上做出相应的可识别标记。设计人员必须根据客户的要求调整基础性的设计参数,并统一基本的钢结构构件的规格,如构件的材质、尺寸、造价等,统计钢结构构件的数量与成本,依托BIM技术强化钢结构设计方案中构件的强度与,保证构件能够准确地安装到建筑内部整体框架之中,发挥应有的作用,提升设计方案的质量与实际稳定性[3]。
(二)构建可视化模型,修改设计方案
    建筑设计人员可依托BIM技术设备快速构建能够清晰地展现建筑内部结构细节的立体化模型,制作三维的数字化图像,负责具体工程建造工作的技术人员可发现设计方案中的细节与明确标记的质量要求,分析构件的特性,修改或替换未能达到客户所提出的质量要求的构件,并在进行系统性的数据分析后操纵BIM软件生成三维的立体模型,对建筑内部的结构进行科学、准确的规划,找出既能降低建筑建造成本,还可满足客户需求的完善设计方案,对现有的设计计划进行细节性或整体性的修正,通过修改建筑内部结构的各项基本参数,让设计方案变得更为完善、简洁,设计者能够在分析现有的数据信息的过程中,把握建筑结构框架设计的合理性,基于自身设计经验判断现有的设计方案是否可行。
结论:为了满足现代建筑的建造质量要求,严格控制建筑物建造活动中不同工序环节可能出现的偏差,设计者必须在变更工程项目建造计划时,正确使用BIM技术,搜集并分析数据信息,降低结构设计工作的实际难度,提升信息资源的利用效率,促进建筑企业的健康发展。BIM技术的正确应用,有利于设计人员以自动化的智能数据处理取代传统的人工信息搜集模式,将在现场搜集到的各类数据填入数字化模型之中,清楚地展现建筑结构中不同部分的实际功能,提升建筑设计方案的可辨识性。
参考文献:
[1]赵妍娟.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析[J].建筑与文化,2021(05):14-17.
[2]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.
[3]王勇,李晓燕.建筑结构设计中BIM技术的运用试析[J].中国建筑金属结构,2021(04):62-63.
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