建筑结构设计中BIM技术的应用 廖文轩

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:廖文轩
[导读] 摘要:随着科学技术的进步,BIM技术在我国得到了广泛的应用,特别是在建筑领域,BIM技术的应用可以实现建设项目各施工部门之间的数据共享,并进行可视化的模型建设,方便各部门发现对结构设计中的不足之处及时做出修改,对提高建筑结构的设计质量具有重要意义。
        中国建筑第二工程局有限公司华东分公司  江苏省常州市  200120
        摘要:随着科学技术的进步,BIM技术在我国得到了广泛的应用,特别是在建筑领域,BIM技术的应用可以实现建设项目各施工部门之间的数据共享,并进行可视化的模型建设,方便各部门发现对结构设计中的不足之处及时做出修改,对提高建筑结构的设计质量具有重要意义。因此,有必要对BIM技术的具体应用进行深入研究。
        关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用
        前言
        现阶段,BIM技术在建筑行业领域有了广泛的应用,其中在结构设计上的应用主要发挥的是提高设计精细化水平的作用,但是从目前的实际应用情况来看,在应用过程中并未充分发挥BIM技术优势,其功能也并未充分实现。也就是说,当前BIM技术的应用并不深刻,未实现BIM技术与建筑结构设计的深入融合,因此,探究建筑结构设计中BIM技术的应用仍然具有重大现实意义。
        1.BIM技术的概念
        现代建筑不仅规模大,而且功能愈加多样化。为提升建筑工程质量,确保其功能更加多样,更好满足人们需要,首先就应该提高建筑工程设计水平,为工程建设提供有效指引。同时,为提升建筑工程设计水平,应用先进的设计技术是必要的。BIM技术又称为建筑信息模型,是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具,注重对建筑的数据化、信息化模型整合,在建筑工程策划、设计、运行和维护阶段,为工程技术人员提供准确、详细的数据资料和信息,有利于更好开展管理决策,提高工作水平。通过BIM技术应用,能够更为详细和全面掌握建筑工程基本信息,促进设计水平提升,也为工程施工顺利进行奠定基础。
        2.BIM技术的特点
        2.1可视化
        将该技术应用在建筑结构设计之中,可以提升可视化水平,使设计人员更加直观的了解建筑结构的优缺点,并进行有效的空间和功能划分,便于大规模工程的设计和规划。该技术能够模拟建筑环境和各种设计视功能更条件,如温度、作用力等,利用该技术动可以实现可视化展示。其也可以展示结构之间的作用关系,进而为建筑结构设计提供便利。
        2.2协调性
        关于BIM技术的信息协调性主要可以从两方面进行阐述,首先是各项参数之间的关联性,在对部分数据进行修正时,与其相关的部分也会进行修正,从而使建筑结构设计在整体上保持协调。其次,BIM技术可以实现冲突监测,即对于设计当中存在冲突的部分,会有所提醒,便于设计人员进行修正,从而使整个设计方案更加合理。
        2.3模拟性
        模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型,BIM模拟性还可以模拟一些特殊条件、事物。在设计阶段,BIM可以对设计上需要的一些要素进行模拟实验,例如:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段可以进行4D模拟,也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,从而来确定合理的施工方案来指导施工。这一优势是任何传统技术不具备的,对于建筑结构设计相关工作十分有利。
        2.4便捷性
        BIM 技术应用在民用建筑中,能够将设计的工作效率进行有效地提升,首先通过 BIM 技术的立体模型模式对设计者的设计效果进行全面的展现,设计者能够更加准确的找到设计中的问题;其次,其能够以多角度、多方式呈现不同设计效果的设计方案,设计效率得到全面地提高,所以 BIM 技术应用在民用建筑中,极大的将工作的便捷性进行了提升,从而设计者的工作效率也随之大幅提高。


        3.BIM技术在建筑结构设计中的应用
        3.1模型构建
        该技术可以利用真实构建展示三维实体结构模型,通过模型的展示使设计人员更加直观的了解建筑结构和空间使用情况。与传统设计和建模相比,该技术不仅具有CAD的信息传递效果,还能够将平面信息转化为三维信息,利用结构构件,立体、直观、全面的展示各个构件之间的关系,进而为建筑结构设计提供更加充分的信息支持。在实际设计的过程中,可以利用该技术进行结构的动态展示,了解结构的变化效果,以此为基础进行构件设计,确保设计方案的合理性和科学性。该技术增加了设计的直观性,使设计人员更容易察觉设计中存在的漏洞问题,进而及时进行完善和调整,从根本上提升建筑结构的设计质量。
        3.2空间规划
        在建筑空间规划设计应用中,需要就建筑空间规划条件、建筑施工条件等展开分析,就施工空间状况、地形状况、地形结构信息等展开综合性比较。这需要完善BIM分析技术,进行建筑基地坡向状况、坡高状况、斜率状况等的分析,就地形复杂区域展开分析,提高建筑物的设计及施工可行性,充分提高建筑结构的设计水平。在这个过程中,需要完善GIS建模技术,做好坡度状况的分析工作,进行各类建筑施工参数的模拟及分析,从各个角度展开施工分析及研究,为建筑设计工作提供良好的数据参考。这也需要做好建筑物的空间规划工作,充分利用BIM可视化技术,就建筑物的规划状况、室内视野分布状况等展开分析,做好建筑模型的构建及设计应用工作,实现BIM调试技术的应用,做好BIM各类应用因素的统一性考虑工作。在这个过程中,需要完善建筑物空间规划方案,利用BIM技术方案,进行建筑物空间规划状况的分析,通过3D技术的应用,进行建筑物施工模型的立体化展示,就道路可视状况展开设计,提高施工规划可视性水平,分析室内视野的变化状况,做好模型构建的准备工作,充分提高BIM技术的调试水平,结合工程实践各类要素展开分析。
        3.3结构性能研究
        在建筑结构设计环节,设计人员需要着重保持建筑结构的抗震性以及牢固性,以此来提升建筑结构的环境耐受度,减少安全事故的发生。基于这种需求,在结构设计的过程中,设计人员可以借助于BIM技术,对建筑结构性能进行分析,尤其在相关分析软件的支持下,建筑结构相关部分的性能得以呈现,设计人员则可以依据呈现新效果,对建筑结构的抗震性、牢固性进行针对性提升,在建筑结构设计方面形成一种动态化的设计机制,进而为后续相关建筑施工以及管理工作的开展提供方向性引导。
        3.4钢结构建模
        社会的进步带动着建筑行业的发展,建筑工程的规模也在不断扩大。在这样的大背景下,钢结构建筑逐渐被广泛使用,建筑工程钢结构主要是通过钢材之间连接形成完整的建筑结构,钢材之间的连接工作是十分复杂多样的,这就增加了设计人员的设计难度。使用BIM技术就能够很大程度上降低这种工作的难度,通过BIM信息数据参数共享功能,能够有效把握钢结构螺栓位置以及其他构件的位置。同时,通过使用BIM技术能够准确计算出钢构件的位置以及钢结构的高度,很大程度上提高了建筑结构的科学性和合理性以及建筑设计工作的质量水平。
        结语
        综上,在建筑结构设计中,应用BIM技术仍存在些微问题和漏洞,尚有诸多发展进步空间。设计单位要结合建筑工程结构设计要求,对BIM技术具备清晰的认识和了解,明确其功能及应用优势。依托建筑工程背景及结构设计要求,对实体模型加以构建,并进行建筑空间规划,分析建筑结构构件性能,完成钢结构设计建模工作,降低建筑结构设计难度,使该项工作更加便利。
        参考文献:
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