摘要:BIM技术也被称之为建筑信息模型,源于现代化社会快速发展对建筑建设要求不断提升的时代背景下,属于新颖的技术手段,BIM技术利用数字技术手段,仿效与模拟建筑中的实际信息,形成具有可视化、模拟化的应用模型,为促进建筑工程可持续发展奠定良好基础。本文从BIM技术在建筑结构设计中的应用内容进行分析,对其概念及优势进行详细的研究,并提出BIM技术在建筑结构设计中的具体应用过程,旨在为现代建筑企业指明前进的方向,使BIM技术成为推动我国建筑行业发展的核心技术。
关键词:BIM技术;现代建筑;建筑工程;工程结构;结构设计
引言
近年来,我国建筑行业得到了快速地发展,已经成为我国社会经济中的重要产业。随着现代社会建筑物数量的不断增长,人们对于建筑物的质量越来越重视,现代建筑企业需要不断革新技术以谋求更长远的发展。一方面,现代建筑企业创新技术有助于节省建筑工程中的施工成本,另一方面,现代建筑企业的施工技术水平有所提升以后,会对整体的建筑行业起到带动的作用。而BIM技术在建筑结构中的应用可以提升建筑施工设计的效率,以信息化的方式将建筑结构的设计工作整合为虚拟建模的形式,使建筑结构设计工作更加清晰、直观、明了,为后续的工程施工奠定基础。
1BIM技术在现代建筑工程结构设计中的重要性
现代建筑工程的建设需要对建筑工程的质量作出保障,其中涉及诸多的专业知识,并且需要在最短的时间内完成建筑工程的设计工作,可以为建筑企业节约一定的成本。BIM技术的应用能够促进建筑行业的可持续发展,该项技术在实际的应用过程中能够节约能源,并且对环境的危害较小,不仅可以提升施工人员的效率,还可以加强对现代工程建设的信息化管理,逐步提升BIM技术在应用过程中的灵活性,从而使现代建筑企业拥有更加完善、优质的施工方案,既有助于提升建筑结构质量,又可以保持企业在行业之中的竞争力。
2BIM技术特点
2.1可视化
BIM技术具有可视化优势,其直观显示建筑工程师的设计理念,并直观呈现建筑模型三维结构,为建筑模型分析调整提供技术支持。建筑结构设计离不开充分的建筑结构分析,在BIM技术支持下,直接在线调整建筑模型三维结构,多维度观察分析,提升设计修改效率,节约成本。设计师通过分析BIM建筑结构模型,对建筑结构设计缺陷做到一目了然,心中有数,调整优化建筑结构设计模型,推出优化方案,使得建筑工程结构设计细节设计到位,和建筑结构设计整体质量提升。
2.2协调性
BIM技术在建筑结构设计中发挥协调性优势,能使建筑结构设计各个要素优化整合,建筑结构内部空间设计具有明显的层次性与统筹性。例如建筑物内部消防系统的布局、水管线路的铺设、楼梯间的布局设计,设计人员在BIM技术的支持下,先制订合理的布局铺设计划,BIM技术对应的是建筑结构设计的整体效果,能有效地发现单项结构设计与其他项目建设的冲突,尽可能实现一次布局到位。在建筑工程中,钢筋混凝土是主要构成,在BIM建筑结构三维模型中用特殊符号加以标记,设计时能规避钢筋混凝土对建筑结构各模块设计的突兀影响,追求更好的设计效果。建筑结构设计人员使用BIM技术多维度、多层次链接,显示钢筋混凝土结构平面,方便数据信息的提取。
2.3模拟化
BIM技术在建筑结构设计中的应用优势也体现为其模拟性优势的最大限度发挥。基于BIM技术,建筑结构设计理念可以转变为效果直观的建筑结构三维模型。其具有模拟性能,可以通过参数的调整如输入承载力、材料比等自动生成统计图表,帮助设计人员科学分析。
建筑材料承载力与材料比计算时,可以直接将数值输入模拟系统中,自动生成统计图表,由此分析建筑结构设计的合理性,而模拟生成的数据可以在BIM信息共享平台中传播共享,让更多的人参考,群策群力,提升建筑结构设计整体协调性。在建筑结构设计中,如管道设计、机电设计、装饰设计、木材设计、土木工程设计等,BIM技术发挥了重要的作用。
3BIM技术在现代建筑工程结构设计中的应用
3.1结构设计
若要完全做好某项建筑内部结构设计各项工作,设计者首先可通过对建筑内部结构的进行全方位设计思考,若仅对部分结构施以手动设计或随意调整某项建设结构顺序,则难以完全保证该项建筑设计各项工作的顺利施行。原因主要在于目前建筑工程项目设计投入建设资金相对来说较多,且在诸多建筑设计者的积极参与下,为更好地保证建筑工程设计效益,则可以采用建筑工程结构信息分析技术为设计导向,融合了BIM技术,使其能够在熟练掌握具有建筑工程结构设计功能的技术前提下,将各个结构信息系统输入至建筑终端管理系统,以此有效弥补目前建筑工程结构设计中可能存在的设计漏洞或技术缺陷。
3.2规避施工隐患提高工程质量
工程质量直接影响着整个工程项目乃至整个建筑行业。在实施建筑工程项目的施工实际操作管理过程中,施工人员因专业技能知识水平参差不齐,容易存在滋生施工违规组织施工或者不按照既定施工图纸实际化施工等不良问题,影响建筑工程质量和阻碍项目建设进度。BIM技术建模通过三维施工建模,可以对三维施工建模技术流程进行一个全方位的三维仿真化和模拟,有效率地验证三维施工建模技术的真实可行性。
3.3规划建筑空间
空间规划是建筑结构设计的重要内容,同时也是建筑结构设计的初始环节。首先在确定建设区域后,设计人员需对该区域进行空间规划,例如,当面临较为复杂的空间结构和地状况时,设计人员不仅要考虑建筑区域的坡向,而且需对坡高、斜率等因素做深入分析,整体设计难度较大。对此,设计人员可通过GIS技术进行建设区域相关数据的采集,建立BIM三维模型,并将获得的基础性数据纳入模型当中,进行数据资料的矢量标记,然后全方位、多角度地进行数据分析,在完成分析控制后,可开展空间规划和结构设计。从设计过程来看,大量数据的捕获和应用,为建筑空间规划创造了有利条件。
3.4建筑结构的安全性进行分析
在建筑结构设计中,建筑安全性作为设计者首要考虑的因素,应该对其加以重视。譬如,建筑物通常需要较高的防火性能与抗震属性。这就需要建筑结构设计人员处理好建筑结构与内部构件的内在关系,使其在结构系统软件中充分展现。然而,BIM技术运用软件,进一步展现建筑全部功能分析系统软件的数据内容,可帮助设计者及时发现建筑结构设计和实际建筑存在的误差,促进建筑设计有序展开。
结束语
随着人们生活品质水平的逐步提升,人们对于现代建筑的技术要求也进一步提高,现代建筑的各种样式以及各种功能结构变得越来越复杂,给作为建筑师的结构设计师的工作带来了非常大的技术难度。因此建筑相关的工程设计管理人员一定要在日常建筑工作管理过程中认真进行对BIM技术的合理推广应用,并对工程设计与建筑施工管理过程工作中的矛盾问题进行有效协调,使得建筑施工工作效率以及建筑施工过程质量性能大大提升。
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