摘要:现代科学技术推动了建筑行业的发展与进步,促使现代建筑功能更加复杂,居民对建筑的要求越来越高,各种先进技术逐渐被推广应用,在建筑结构设计中,BIM技术的应用可以提高设计效率,有助于提升建筑产品的整体质量,本文主要对该技术的应用进行探讨。
关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用
1导言
在最近的十几年之间,我国的建筑领域在国家的帮扶下形式大好,现在的建筑结构设计与之前的建筑结构设计相比较也取得了不小的进步,但是在长时间的使用与实践之后,一些问题也慢慢的浮现出来,主要存在的问题有设计院的设计效率有些偏低、设计内容深度欠缺、整体工程的成本超出预算、建筑形式复杂使各专业难以配合。正是因为这种原因,现阶段我国所使用的建筑结构设计方法已经难以满足社会对于建筑结构设计的要求,为了满足当今社会的要求,必须要将工作人员的业务水平进行有效的提升。BIM技术可以有效地提升设计工作人员的业务水平,所以越来越多的建筑结构设计工作人员开始使用BIM技术。BIM技术也为传统的建筑结构设计行业提供了一种新型的工作方案。
2 BIM技术概要
BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)是一种工程数据模型,这种基于三维数字技术的模型可以将建筑工程项目各相关信息汇成一体。美国学者率先提出建筑信息模型概念,其主要是通过数字模型来设计、施工、运营并维护项目,提升建筑领域数字化与信息化水平。如果将AutoCAD技术研发与应用当成建筑设计领域内的第一次革命(计算机绘图取代人工绘图),BIM技术则是这一领域内的二次革命,因为该技术实质上是将建筑绘图从传统的多专业各种独立、分步骤绘图向计算机信息技术(多专业共同绘图)转变。为了适应日益增加的建筑行业对于建筑结构设计的要求,BIM技术应运而生,作为一种全新的全方位进行建筑模型设计的综合性技术,BIM技术将抽象的建筑设计的具体数据,通过软件的数据处理,以3D模型的形式表现出来。传统的建筑相关信息是十分抽象且复杂的,主要是以平面图纸的形式来表示,需要设计人员与施工人员具有极强的空间想象能力才能够很好的进行使用。经过BIM技术处理的信息数据则更加简单而且十分智能。
3 BIM技术特征
信息集成是BIM技术的一大特点,在该软件系统中,各个信息模块是独立的,在这个模块中,可以完成每个专业信息的修改。在BIM平台中,可以为每个专业的设计人员提供设计平台,从而达到集成化设计理念的应用。在BIM平台中,数据库是最为重要的内容。三维模型组建成了数据库,其中包含多种信息内容,如建筑空间信息、零部件尺寸、规格、施工过程方法等。在模型中,设计人员能够快速找到需要的相关信息,这一优势在建筑结构设计中有比CAD制图更加重要的应用价值。
BIM系统能够加强各参建方之间的联系。在建筑结构的设计过程中,设计人员可以构建建筑设计可视化模型,然后实现业主、建设单位、施工单位、设计单位等各个部门之间的沟通,让各方了解设计内容并提出意见,设计人员综合考虑各方意见和施工实际情况后,可以及时调整建筑结构设计方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在建筑模型构建完成后,还可以对后期管线安装等工作进行检测,减少设计失误,确保后期施工的顺利开展,降低设计变更概率,在提高设计效果的同时节省时间和成本。
设计人员进行建筑结构设计过程中,可以修改一些结构参数,修改后,BIM技术能自动完成其他相关数据的更正,最终体现在相关设计图中。同时,BIM技术还能对整个施工过程进行模拟,从而减少设计人员在施工现场的调查时间和精力,同时,该技术也可以缩短设计时间,促使设计效率效果得到显著提升。
4建筑结构设计中BIM技术的应用
当前,BIM技术在建筑结构设计中的应用主要集中在模型构建、建筑空间规划、建筑结构性能研究、钢结构建模等方面,其具体应用情况如下。
4.1模型构建
BIM技术能通过真实构件有效表示出三维实体结构模型。和传统设计技术相比,BIM技术全面打破了CAD技术只可以完成平面信息传递这一现实瓶颈,能通过建筑结构构件将结构整体、不同构件相互间关系直观地表达出来。设计实际结构时,可以基于BIM技术、可视化技术来动态性的展示出结构变化,在此基础上设计结构构件,将合理、科学的结构方案设计成功,将设计缺陷迅速调整,对设计方案进行及时修改,实现设计质量提升。
4.2建筑空间规划应用
建筑设计的首要环节即为空间规划,建筑地点选定条件下即应开始分析当地空间、地形,如果基地地形比较复杂,则更有必要分析地形结构。利用BIM技术分析建筑基地坡向、斜率、坡高等空间,可以初步探索地形复杂区域建立建筑物的可行性,奠定设计基础,打通设计思路。利用GIS建模可以进行坡度分析,模拟各项参数,根据设计需要由各层面以各种视角展开分析、研究,将系列性基础数据就此生成,为未来设计提供具体的参考依据。完成地形探索条件下,建筑物空间规划工作即可展开。通常有必要基于BIM技术来可视化分析建筑物的空间规划,利用3D技术将建筑物立体化展示出来,同时展开道路可视分析、规划可视度分析、室内视野分析等,各类分析展开之前的前置环节是有关模型构建,建立好相关模型后应利用BIM技术调试,和各因素相结合进行统一考虑,将最理想的空间规划模型建立成功。
4.3建筑结构性能研究
本质来看,建筑结构设计实质上并非简单排列建筑的各组成部分,而是需要有机组合建筑物的各部分,以此建立起可以相互支持的建筑整体,为建筑结构整体牢固性、抗震性等达标提供保障,因此很有必要分析建筑结构性能。BIM技术宜将有关性能分析软件设计出来,并在软件内导入建筑信息模型数据,以此将分析过程快速、准确地完成,基于分析结果将设计缺陷迅速改变,实现建筑结构设计质量提升。
4.4钢结构建模应用
伴随建筑工程持续发展,建筑工程日益呈现出大空间、大跨度发展趋势,这也逐步增大了钢结构的应用数量与规模。钢结构链接、强化件数量众多,布置极广,钢结构设计难度因此明显增大。基于BIM技术,则能在计算钢结构梁高度基础上专门设计所有连接件,参数化处理这些连接件,基于BIM技术参数共享则能有效控制好钢结构中连接件间距与数量,如果有新连接件构建,设计师无需进行重复设计工作,仅需对有关参数进行调整就能实现新连接件设计;基于BIM技术,设计师同样可以将加强件的大样图轻松绘制成功,满足加强件的设计与制作需要。而从钢结构施工角度来看,BIM技术能够有效简化技术人员的工作量,让其仅需基于设计位置全能完成加强件部位设计,钢结构的设计缺陷因此可以被全面规避。
5 BIM技术使用需要注意的问题
5.1符合各构件的要求
建筑结构设计换一种简单的方法来说就是将建筑内部的各个零部件有效并且合理的组合成一个整体。在使用BIM技术时要对建筑内部各个零部件的具体性质进行具体分析,使建筑各个部分相互协调配合,争取做到可以避免因为各零部件间产生的问题而是整个建筑结构出现错误的现象发生。
5.2建立完整的项目模板
项目模板是一个项目的基础标准,它规定了项目内各种细节将按照什么样的标准进行处理,在使用BIM技术时,工作人员需要完善项目模板,确保每一项工作都能够得到标准化的处理。
6结束语
总之,使用BIM技术建立相关的数据模型,可以使不同的专业应用使用统一的工作平台,提高工作效率。特别是目前的建筑结构设计越来越多地考虑了节能等方面的问题,使用BIM技术可以更好地满足人们对建筑的各项需求。与此同时,使用BIM技术,建筑结构设计师可以更加投入地进行设计工作,使设计工作有更多的方法可以选择。
参考文献:
[1]张利伟.基于BIM技术的建筑工程结构设计中的应用分析[J].山东工业技术,2015(16):82.
[2]陈庆丰,徐云博,刘继鹏,等.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川水泥,2015(11):154.
[3]卢平,田邹.关于建筑结构设计中BIM技术的应用分析[J].科技与创新,2017(20):147-148.
论文作者:赵思玥
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/31
标签:建筑论文; 技术论文; 结构设计论文; 模型论文; 建筑结构论文; 钢结构论文; 空间规划论文; 《防护工程》2019年第5期论文;