BIM技术在建筑结构设计中的运用之研究论文_黎云剑

BIM技术在建筑结构设计中的运用之研究论文_黎云剑

(广西大学设计研究院钦州分院 广西 钦州 535000)

【摘 要】传统的建筑结构设计已不能满足建筑业的发展,BIM技术作为较先进的技术应用,“所见即所得”的设计模式可以让相关人员能够更直观的了解设计的初衷及理念,保证沟通的畅通性。BIM技术具有模拟性、协调性、可视性、优化性及共享性等众多优点,使建筑结构设计更能满足人们的要求。如何做好建筑结构设计的应用,需从设计前期开始做好基础工作,设计过程中动态控制,建筑结构的设计考虑各个因素,全员参与,以满足设计方案的最优,推动建筑业发展。BIM技术也存在一些不足,这是我们未来努力的方向。

【关键词】BIM技术;建筑结构;设计;运用

【中图分类号】TU201.4 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)12-0024-02

1.前言

伴随着经济的发展及城市化进度的加快,我国建筑业取得了前所未有的发展,建筑物向密集化、多层化方向发展。建筑结构设计作为建筑业水平的重要组成部分,传统的设计理念已不能满足社会的需求,这就需要建筑设计人员大胆设计、勇于创新。BIM信息技术在建筑结构设计中的应用也日益明显,它已成为一种趋势。“所见即所得”的设计模式对建筑设计的精细环节进行模拟,使设计人员和施工人员对建筑结构有更加直观的沟通和了解。

2.简述

BIM信息技术的英文全写为BuildingInformation Modeling,即建筑信息模型,在建筑设计过程中将建筑物的设计参数、属性及与其相关的因素信息化,并将这些信息在电脑系统中同构建立三维可视化模型予以模拟、展现。对于BIM信息技术来说,无论是规模较大、结构复杂的建筑物,还是某些细小的部件,甚至是一个小小的锚固件,都可以模拟并展现在计算机电脑系统中,并可以将其属性精确完美的表达出来,对人们能将想象中的建筑物进行模拟。同时在建筑物施工的不同阶段中,对建筑设计的修改、变更、改造等信息也能通过BIM信息技术予以保存,方便人们在需要时查询这些数据,以巩固人们在施工中获得的技术经验和工程变更核验。BIM信息技术的引用越来越广阔,除了建筑设计中的应用,在其他诸如道桥工程、公路工程、市政给排水系统中均得到了良好的应用。

3.BIM技术的特点

3.1 可视性特点

建筑设计工具的发展史可谓与科学技术的不断进步有着极大的关系,从最初费时费力的人工制图,到后来计算机辅助技术的应用,使得建筑设计所需要花费的时间越来越短,而当今建筑设计中应用较为广泛的是AutoCAD制图工具,主要以二维的平面制图为主,虽然也有三维制图模式,但操作相对繁琐,三维可是效果不尽如人意,而BIM信息技术的出现,可以将建筑物的各个部件及细节予以展现,将平面化的制图设计立体化,所有的建筑物概况一目了然,详尽的细节处也可以浏览,能以较高的程度反映出设计人员的目的和意图,使施工技术人员或业主直观的理解,并可在精确度较高的可视化特性的支持下,对设计方案展开讨论,使设计更加合理。

3.2 协调性特点

建筑物作为一个整体是由许多的构件及功能部件组成,建筑物功能的实现可能需要较为特别的建筑结构形式,从某种意义上来说,建筑物的结构形式与建筑物的功能相互影响,只有协调互补才能发挥出建筑物最大的作用,节约建筑物的建造成本,而在二维模式下并不能战时这种协调性因素的相互影响,而BIM信息技术却可以对这种协调性进行检测,方便人们找出建筑设计中不合理、不协调的设计细节,有效的减少设计失误,确保建筑物的质量。

3.3 模拟性特点

BIM信息技术除了将建筑物设计参数、属性等具体内容直观的模拟出来,还能够模拟一些无法绘制、较为抽象的事物甚至事件,如环境中的季节因素、照明系统中的光照强度等,或者室内光照强度随着季节、日照不同而出现如何的变化,甚至可以模拟出建筑物的建造完毕后的使用阶段或者建造施工阶段。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样设计中就能够通过对过程的模拟从而提前知晓可能出现的问题,并及时的予以规避、解决。还可以模拟出可靠性较高的工程量,从而对于建筑施工原材料的使用量有一个精确的计算,减少施工的成本。

3.4 优化性及共享性

BIM信息技术可以在电脑中对设计方案任意的修改,但有时候设计方案的复杂程度超过了人们能实际掌握的范围时,可以利用BIM信息技术中的一些数据分析技术及智能程度较高的设备进行科学化、智能化的计算机处理,以实现对工程量庞大、结构极为复杂的建筑物设计的优化。同时,这些优化和修改的过程对于任何参与方来说,均是在同一个设计模型上进行的,都可以通过互联网络实时的查看和修改,相互之间实现了建筑设计信息的共享。

4.运用分析

4.1 设计前期的运用

BIM信息技术在建筑结构建设的设计阶段主要的作用是提供强大的设计辅助功能,通过对建筑物相关参数的信息化,构建好建筑物的信息化模型,展现出建筑物的基本框架和属性。同时利用BIM信息技术的模拟性特点,对建筑物的建造过程、建造方法、影响因素以及建造过程所需的人力、物力进行模拟,在设计阶段就能掌握设计方案中存在的隐患及不合理的方面,及时的予以优化修改,有效的避免了施工时的工程变更量。而在信息共享技术的支持下,所有的参与方如业主及施工企业均可实时直观查看,提出意见,保证计阶段的设计效果满足参与各方的要求。

4.2 设计的动态控制

BIM信息技术还可以动态的控制指导建筑结构施工过程,由于BIM信息技术能够较为精确的统计出建筑物结构建造时所需要投入的人力物力,模拟出施工阶段的不同时间的施工进度,因此可以以此为参考,对比实际施工过程中再改施工进度下实际投入的人力物力,得到目标控制的实际情况,并实时的调整施工,实现动态的控制目标。据相关的研究分析发现,由于设计阶段的失误及施工方案的不合理造成的工程变更、设计变更等情况,造成的损失占到整个工程造价的百分之十至百分之二十,加上一些不确定因素的影响,实际的损失会更大。而BIM信息技术可以精确的对施工过程予以动态控制,有效的减少的损失。

4.3 建筑结构的设计

首先建筑物本身并不是一个隔离的失误,而是与周围环境直接接触的,因此建筑物的结构应当适应环境的要求,如施工现场的光照、季节性特点、水文状况等环境因素均会使建筑物结构设计发生变化,以适应环境的特点。BIM信息技术完全可以模拟这些环境变量,帮助人们选择合适的建造现场和最佳的建筑物结构。建筑物的结构不但要反应建筑设计者的设计意图,还要满足工程业主的建筑要求,同时建筑物功能的实现需要诸多施工专业的参与,如暖通工程、照明工程、电气工程等,这些不同的施工专业均有相应的建筑规范要求,相互之间存在交叉影响的问题,而BIM信息技术也是一个信息共享平台,这些不同的施工专业及业主均可以通过这个平台对设计方案进行查看和修改,提高了各参与方共同交流的有效性和即时性。

5.存在的不足

我们也应该意识到运用中也存在着待改进的地方。由于建筑业遍布全国各地,存在着地形、气候和建筑环境的差别,且各地的设计标准差别较大、不统一;另外BIM信息技术存在版权问题,资源没能达到公开化及共享,对施工部门的协调发展产生一定的影响。BIM信息技术在管理中也存在一定的问题,这些都是我们未来需要努力的方向。

6.结语

BIM信息技术对设计人员提出更高的要求,对设计水平、电脑技术、制图技术都提出了很高的要求,需要专业技术团队通力合作,保证BIM信息技术运用的准确性、合理性、可操作性。BIM信息技术在建筑结构的设计中有着不可比拟的技术优势,但我们也应注意到BIM信息技术在发展运用中出现的一些不足之处,还需要进一步的完善和改进。相信凭借BIM信息技术在建筑结构设计中“所见即所得”的设计模式必将推动我国建筑结构设计的发展,引起我国建筑业翻天覆地的发展与进步。

参考文献

[1]肖良丽,方婉蓉,等.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].工程建设与设计,2013(01):74-77.

[2]彭宝莹,杨志杰,李娜.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2015(05):197.

[3]管涛,李曼.BIM信息技术在建筑结构设计中的合理应用浅谈[J].建材发展导向:上,2016,14(3).

论文作者:黎云剑

论文发表刊物:《建筑知识》2017年12期

论文发表时间:2017/7/12

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