关于建筑结构设计中BIM技术的应用探析

发表时间:2020/8/5   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:侯博文
[导读] 摘要:BIM技术发展比较迅速,技术日益成熟,这对结构设计有着重大的影响。
        保定市建筑设计院有限公司  河北保定  071000
        摘要:BIM技术发展比较迅速,技术日益成熟,这对结构设计有着重大的影响。当前在应用BIM技术进行结构设计的过程中,会遇到一些问题,如人为因素导致设计不合理,因此,需要加强提高工作人员的专业素质,提高其综合能力,熟练掌握BIM技术的操作原理和应用,在保证建筑结构设计质量的技术上高效完成建筑工程的设计工作,从而保证建筑结构的科学性、安全性和稳定性。
        关键词:BIM技术;建筑结构设计;优势;应用
        1  BIM技术概述
        现代建筑工程项目正在不断向着大规模、高层化以及超高层化方向发展,用户对建筑产品的需求不仅限于其整体功能性,建筑结构的高度复杂化使其体型不断区域多样化,因此,建筑结构设计中往往需要通过多种渠道来获取规模较大的信息。该类数据信息作为建筑企业在建筑结构设计中最为关键的资源,如果在建筑产品生产中对其加以利用,不仅可以帮助企业通过缩短工期来降低整体成本投入,还能进一步提高建筑企业在生产过程中的质量管理工作与安全管理工作整体水平。所以现代信息技术开始被广泛运用到建筑工程领域,建筑行业在信息技术支撑下开始寻求一条迅速处理各类相关信息,进一步控制成本投入与合理化工期安排的道路。基于此因,BIM技术的出现及应用对推动建筑行业健康发展有着重要意义,该技术实现了建筑结构设计由二维向三维的转变,而BIM技术的广泛应用正在不断推动建筑行业新一轮的信息革命,其通过创建并利用数字模型来对建筑工程结构进行设计、建造以及运营管理,帮助企业在设计阶段、生产阶段以及经营管理阶段有效降低整体经营成本,对推动我国建筑工程领域实现可持续发展战略目标有着重要意义。
        2  BIM技术在建筑结构设计中的技术优势
        建筑信息模型又被称为BIM技术,是基于计算机辅助设计、计算机信息学、电子信息技术等多学科成果的创新技术。先进的电子信息技术发展,为BIM技术的应用提供了可能。
        2.1 工程设计一体化
        通过对BIM技术的应用,设计方案将能在对建筑外观进行展示的基础上同步的对建筑工程的光源、热能传导以及材质属性等进行说明,也就是说,BIM模型将能全面的对建筑工程进行一体化设计。在这样的基础上,设计人员除了在安全性上对结构设计方案进行考量之外,还能同时通过舒适性、光源、节能等多个角度对建筑结构设计进行评价,进而选择最优的设计方案。从另一方面来说,BIM技术除了能提供平面图纸之外,还能进一步的完成对整个建筑模型的渲染处理,进而达到出图、计算、渲染等环节的一体化。
        2.2 修正建筑结构设计图纸
        对于传统建筑结构设计图纸来说,如果想要修正图纸中的一小部分,也需要对图纸其他的地方进行修正,增加了设计人员的工作量,也不利于提高设计工作的效率,在图纸设计中利用 BIM 技术,可以有效克服这个缺点,BIM 技术是通过建筑模型来取得工程数据,这种方法对于提高修正图纸的效率有很好的促进作用,设计人员如果想要修正图纸,只需要对图纸中需要修正的部分进行修正就可以了,图纸中其他部分的信息通过 BIM 技术可以进行自动修正,避免出现在修正图纸上浪费大量时间的问题,可以让设计人员拥有更多的时间去做好设计工作,设计人员可以对设计中的数据信息进行有效分析,使设计方案更加科学、合理,更符合建筑设计的要求,让建筑结构设计得到最好的设计结果。
        2.3 模拟性
        BIM技术最大的优点就是能够把建筑中相关的各类数据形成工程模型,更加方便设计者们的相互沟通、交流。IBM技术可以在数字模拟系统中进行方案设计,计算不同材料的受力值,还可以自行计算形成统计图。更加方便的为设计者提供设计依据,根据数据计算出配比值。

由于施工现场的天气、温度、水纹、地理等等这些因素都有可能对建筑结构造成相应的影响,所以设计人员在对建筑结构进行设计时就必须到施工的现场勘查现场情况,了解、掌握详细的资料和数据,结合实际情况来设计高质量的建筑结构。BIM技术和实际的地理信息技术结合使用便可以把施工现场的环境和建筑模型全部模拟出来,更加方便设计人员对设计的更改和提高,也使技术人员能够不到施工现场就能掌握所有工程施工中的信息,节省时间。
        3 建筑结构设计中BIM技术的应用
        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 建筑空间规划
        空间规划在建筑结构设计初期非常关键。确定施工地点之后,采用专业方法,分析建筑空间、地形等,重点研究、计算复杂地形情况,并把与之相对应的方案确定下来。把BIM技术应用到地形分析中,使工程设计思路更加开阔,直观分析坡高、斜率、斜坡等各类参数。举例而言,分析工程斜坡走向时,可发挥GIS软件优势,开展建模工作,在第一时间汇总、归类采集到的参数,并进行模拟。依托这种方法,设计人员可从多个方面,模拟具体工程情况,便于后续各类设计工作的顺利开展。
        完成地形勘探工作之后,科学规划设计建筑物。其中,将BIM技术应用到空间规划中,能够以3D模型形式,展示建筑工程空間全貌。设计人员要通过效果评价,正确分割建筑工程室内外空间,并对其外观、周边等各类参数进行具体布置。借助BIM技术调试性能,科学设置各类参数,选出最优方案,不断提高空间规划模型质量。
        3.3 参数设计
        在建筑结构设计过程中,设计人员还可以借助于设计参数数据库来进行建筑模型的构建工作,还可以通过输入修改数据的模式实现模型重建工作。为了获得良好的建筑结构设计效果,还要对BIM软件所构建数据库进行及时的更新与优化,在具体设计过程中还需要给予一些参数进行约束,借此来保障设计结果的合理性。通过BIM技术的应用,还能够将一些零散的信息进行整合,然后通过具有高识别性的三维立体模式展示给人们,借此来提升建筑结构的设计有效性。在建筑结构设计的过程中,传统的设计方式就是通过手工绘画图纸来呈现所设计的东西,而采用BIM技术是能够将所设计的建筑立体的呈现出来的。这项技术实现了建筑结构模型的整体构建与部分构建,将建筑内部所包含的梁、柱、板材等都直接的呈现出来,在一定程度上直观且准确地反映出了各部分之间的联系,对后续的建筑结构修改有很大的帮助,实现了建筑结构的可视化。比如在建筑结构的墙体与楼层的设计工作中,使用BIM技术能够将墙体与楼层之间的关联性直接呈现出来,还能具体表现出不同位置使用的材料以及材料的数量。
        4 结语
        BIM技术在建筑结构设计领域中的应用,以更为直观、更为科学的方式,将相关建筑结构参数呈现出来,为设计人员提供完备的设计平台,设计人员可以根据实际需求,进行图纸修改、工程建模等一系列操作。在确保设计质量的同时,缩短的设计周期,切实满足现阶段建筑项目设计、施工活动的相关要求。
        参考文献:
        [1]钟万锋.BIM技术在室内设计中的应用[J].住宅与房地产,2017(17):41-42.
        [2]易颖.建筑设计BIM技术的应用探讨[J].科技传播,2018(19):69-70.
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