BIM技术在建筑结构设计中的应用

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年第40卷第11期   作者:李文涛
[导读] 在各行各业都积极向各类计算机技术靠拢的进程中,建筑结构设计当然也不能例外。
        李文涛
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        摘要:在各行各业都积极向各类计算机技术靠拢的进程中,建筑结构设计当然也不能例外。当前国内建筑市场依然存在较大的发展空间,对于优秀、可靠的建筑结构设计存在大量需求。这就对建筑结构设计行业提出了更高的要求,通过使用以BIM技术为代表的计算机技术,对以往设计过程的难点采用机器处理。通过有效提升建筑结构设计的质量,避免设计过程中出现失误等积极措施迎接未来市场提出的更高需求。
        关键词:BIM技术;建筑结构设计;综合应用分析
        引言
        近年来,房屋建筑通过对环保施工技术、生态设计理念的合理化应用,实现了资源利用率的大幅度提升,能够在满足建筑物日常使用需求的同时,避免资源浪费以及环境污染情况的发生,营造出舒适的工作、生活场景。从实际情况来看,部分房屋建筑在绿色建筑设计规划的过程中,存在设计盲区,导致绿色设计方案不够客观、具体,技术应用成效不高等问题,对房屋建筑结构施工、应用等活动的开展产生了阻碍作用。
        1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,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。
        2BIM技术在建筑结构设计中问题分析
        2.1使用BIM技术的经济成本
        BIM技术并不是一项技术,而是多项技术的综合统称。在实际的生产过程中进行规范化、流程化的使用,需要足够的资金支持。其中包括刚需的机械设备、统一管理的软件系统以及后期维护,都需要足够的资金进行运作。且依据国内目前的市场调查每年平均使用BIM技术的相关费用呈现上升状态。将在同一水平使用BIM技术的公司同不使用的公司进行对比,显而易见的是在一部分交通、地下项目的设计方案中,采用BIM技术能够更加占据优势。使用BIM技术的公司能够得到更多的经济效益。伴随而来还有每年的费用,这并非是一笔小额开支。对于处于发展初、中期的公司来说,并非是不想使用BIM技术,而是这样一笔费用就会让人望而却步。
        2.2行业整体对BIM技术缺乏认知
        从建筑设计行业对BIM技术基本概念以及应用场景都缺乏认知。一方面,由于BIM技术进入国内发展时间较短,本身是一个较为庞大且复杂的技术体系,能理清其中脉络的人员是少之又少,能全面掌握的人员更是凤毛麟角。因此,行业整体还需要一段时间进行互相融。另一方面,在于相关建筑人员使用BIM技术时,缺乏对BIM技术的重视。其中存在这样一种观念,认为这只不过是电脑技术,与自我经验相比,并不具有实际可操作性。经验固然重要,但唯经验论则会限制自身发展。即使BIM技术能够在实际工作中带来收益。

但从整体的角度对BIM技术在建筑结构设计领域中的应用,确实是不如人意。很大一部分企业不愿对BIM技术进行投资使用,相关工作人员仍然使用传统工作模式,工作效率低,难以为公司创造更多的价值。三者互相作用,也就导致了当前局面的形成。
        3BIM技术在建筑结构设计中的应用
        3.1BIM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。
        3.2BIM技术在建筑结构主要参数设计中的运用
        BIM技术运用下的建筑模型,本身便是一个包括全部设计元素及信息的数据库,借助优秀的信息技术支撑点,建筑结构的实体模型设计中各类数据信息主要参数全是紧密相连的,且具备全自动关系和调整的作用。在设计运用过程中,设计工作人员能够根据该数据库中的信息资源,不仅能完成对工程结构模型的搭建工作中,还可以在设计全过程中对不同的参数开展相应的调节,进而保证BIM系统软件在结构设计过程中能够及时地升级数据库信息。BIM技术在工程建筑结构设计中最突出的优点,在于其能够实现高品质、高安全系数和稳定性的设计信息录入和输出,可专业化匹配相关的数据信息,这对提升结构设计的品质拥有关键的推动作用。
        3.3BIM技术在预制构件设计中的运用
        在工程建筑的结构设计过程中,室内楼梯、墙面及梯柱等位置是结构设计的重要组成部分,设计过程中设计人员必须对总体构件中的实际预制构件展开科学的研究与设计。对于预制混凝土构件的结构设计,设计人员在具体设计过程中必须对工程建筑中的管道走向及其房屋建筑的基本要素规定,进行全方位的考虑与研究,避免结构与建筑、设备间的矛盾难题。在预制构件装配式建筑设计过程中,设计工作人员还必须综合性考虑到各预制构件中间的连接点和节点做法。根据以上内容,在设计阶段中,设计人员通过运用BIM技术对其平面工程图纸开展合理的变换,可以及时处理实际结构设计中存在的问题,避免在总体设计中存在的不足,进而提升设计质量,使得本工程的设计能满足有关建筑结构设计规范的规定。
        结束语
        BIM技术随着时间不断推进,终将成为建筑结构设计领域中的一个重要的技术支持。BIM技术本身具有高效、科学的特点。让相关工作人员能够在项目中更加专注于建筑的经济成本,坚实可靠。有利于企业通过该项目获取更高的的经济效益。让目标客户通过BIM技术更加了解该项目的实现预期。
        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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