浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用

发表时间:2021/4/22   来源:《工程管理前沿》2020年35期   作者:朱文剑
[导读] 在当前的建筑设计行业领域,BIM的产品正在伴随着BIM技术的发展不断地完善
        朱文剑
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        摘要:在当前的建筑设计行业领域,BIM的产品正在伴随着BIM技术的发展不断地完善,在建筑设计中的应用优势也更加的突出。在实际工作应用过程中,BIM技术可以实现不同专业、不同部门和不同设计人员之间的数据信息共享,同时借助信息技术的支持,将建筑设计以直观化的形态展示出来,便于设计人员以及施工单位更加直观地对建筑结构细节问题进行分析,从而达到提升建筑结构设计和施工质量的目的。
关键词:BIM技术;结构设计;应用分析
引言
        随着科技的发展,计算机技术开始广泛应用于各个领域,其中也包括建筑行业。随着BIM技术在建设行业的应用深入,其可视化、参数化、仿真性等特点,让工程建设推进变得更加轻松顺畅,许多原本复杂的问题也变得简单。正向设计基于系统工程理论、方法与过程模型,并不单单以模仿当作手段,也重视逆向设计思路借鉴,融合现有设计成果,在该思路下,BIM技术优势能得到充分发挥。由此,本文着重探索BIM技术在项目设计阶段的设计应用。
1 BIM技术的具体概念
        BIM(Building?Information?Modeling)技术是Autodesk公司在2002年率先提出,已经在全球范围内得到业界的广泛认可,它可以帮助实现建筑信息的集成,从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结,各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中,设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作,有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息,还包含了非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息。
2BIM技术特点
        2.1协同性特点
        BIM允许在任何时候对项目设计或文档过程进行灵活更改,而不会给设计团队带来任何麻烦。这将减少协调时间和手动检查,从而使设计团队有更多时间来解决实际问题使并行设计成为可能。这意味着更低的成本和更少的误解。由于更高的文件质量和更好的施工规划,在流程和管理方面花费的时间和金钱也将更少。借助BIM技术能够创建一个系统平台,帮助各部门进行实时交流沟通,通过深入讨论分析,设计出合理的施工方案,而且在讨论过程中,对建筑工程施工过程中存在的问题予以科学预测,结合预测结果,针对相应的问题制定最为有效的解决措施,确保施工过程不受影响。
        2.2功能性
        BIM技术在建筑工程结构设计中的应用主要是其三维技术的应用。在实际设计过程中,通过BIM技术设计的建筑模型的直观呈现,建筑结构设计人员可以直观地观察建筑工程各部位之间的关系,从而有效地避免建筑工程管道、墙体以及其他建筑结构之间的冲突问题,避免后期施工造成不可逆的影响。除此之外,借助BIM技术的三维化功能,设计人员还可以更加深入的分析工程设计方案的合理性和科学性,最大化降低施工困难等问题,从而提升整体建筑结构设计水平。
        2.3集成性特点
        当BIM技术在实际应用时,集成性特点同样占据极为重要的位置,在实际应用时,相关人员可以借助BIM技术的应用,将建筑结构设计施工所涉及的信息进行集成分析、设计与应用,为后期建筑工程虚拟模型的建立提供便利,同时对施工进度进行实时监管,确保施工过程的顺利进行,进而促进工程整体质量与使用寿命的提高。


3  BIM技术在建筑结构设计中的应用探析
        3.1 BIM技术在实现结构设计可视化中的应用
        BIM技术是一种基于现代化信息技术背景下建筑设计应用,依据自身信息化的程序设计在实践应用过程中将建筑结构的构件通过三维模型的方式直观的展示给用户群体,从而有效提升建筑设计信息的传递质量。在传统的建筑结构设计过程中都是通过CAD软件进行相关结构图纸的绘制工作,这种工作模式下的建筑结构设计过程很难直观的将建筑结构信息呈现出来,在一定程度上阻碍着用户获取信息的效率。而基于BIM技术应用下的建筑结构设计在初期阶段就是通过建立三维实体结构模型进行设计,借助直观的建筑结构呈现,可以帮助不同用户从不同角度获取建筑结构的相关信息,对建筑构件的基本信息和功能布局有一个全面的了解。在大型建筑结构的设计过程中,设计人员会通过动态演示的方式,帮助用户直观的对建筑结构各部位信息进行观测,便于设计人员选择出最佳设计方案,并及时的发现结构设计中存在的问题,从而不断优化和提升结构设计的科学性和合理性。
        3.2建立完善的BIM构件资源库
        对于构件深度而言,其应该与模型深度等级相对应。在建立构件资源库时,需要对构件的内容、属性信息以及版本等多个方面进行科学有效的管理,其中分类与编码则需要使用面分法这一方式。另外,相关设计单位还需要建立统一的构件资源库管理制度标准,以此对构件的收集、储存等予以全面管理。
        3.3BIM技术在建筑结构参数设计中的应用
        基于BIM技术应用下的建筑模型自身就是一个包含所有设计元素及信息的数据库,依托先进的信息技术支撑,建筑结构的模型设计中各项数据参数都是紧密相连的,且具有自动关联和修正的功能。在设计应用过程中,设计人员可以通过该数据库中的信息资源实现对建筑工程结构模型的构建工作,同时在设计过程中对不同的参数进行相应的调整,从而确保BIM系统在建筑工程结构设计过程中可以及时的更新数据库信息。BIM技术在建筑工程结构设计中的最突出优势在于其可以实现高质量、高安全性和可靠性的设计信息录入和输出功能,科学化匹配对应的数据信息,这对于提高建筑结构设计的质量有着重要的促进作用。
        3.4 BIM在项目勘察规划阶段应用
        工程研究和设计是项目设计的重要组成部分,并且在项目投资以及其他方面的收益,质量和安全性方面发挥着非常重要的作用。传统的调查计划大多使用二维地图,这些地图无法直观清晰地表示调查区域的三维状况。在勘测和设计规划期间,可以将项目地址数据保存在软件平台上,并且可以在三个维度上动态可视化项目的地质情况。国内地质建模软件正在使用的是用于无人机倾斜摄影的2030gic3D建模软件。近年来,在航空测量领域已经开发了一种新技术,即倾斜摄影,该技术被应用到倾斜摄影技术中,该技术可以在对应的位置同时获得多个角度的图像。这些图像不仅具有高分辨率,而且具有很高的识别度。它还可以完全收集特征的面部纹理和地理位置信息。与传统的垂直摄影相比,斜相机技术可以在短时间内收集项目基地的详细图像数据。
结束语
        在建筑工程的结构设计过程中应用BIM技术对于提升整体设计质量有着重要的促进作用。就当前我国建筑工程设计应用情况分析,BIM仍旧有很大的提升和创新空间。相关设计人员要在传统设计经验的基础上,加强融合BIM技术应用的实践,充分发挥BIM技术的应用优势,促使我国建筑设计水平再上新的台阶。
参考文献
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