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摘要:BIM技术在建筑结构设计中被广泛应用,并取得很好的效果,但BIM技术在建筑结构设计中运用时还存在问题,应积极将BIM技术不断完善并应用到建筑结构设计中,使建筑结构设计的效果达到最好,促进建筑施工工程的顺利开展。
关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用
1.BIM技术的概念
近年来建筑行业得到巨大的发展与完善,加上城镇一体化建设进程的加快,建筑规模在不断的扩大,建筑形式更加的多样化。在此背景下,获取更多的信息资料成为设计人员在进行建筑结构设计时的关键。这就需要设计公司通过各种渠道和方式进行信息的收集,对于收集到的信息进行深入分析与利用,以此达到提高施工效率,缩短工期,提高企业经济效益的目的,同时也能更加有效的提高建筑企业安全管理工作的水平。BIM技术是一种新型的技术,借助该项技术可以实现建筑结构设计由二维向三维的转化,建立数据共享平台,实现各部门、各专业的资源信息共享。在进行建筑结构设计过程中,利用该项技术可以实现建筑工程师、设计人员与业主等所有参与者共享数据信息,建立可视化的数字模型,通过对建筑结构的反复分析与模式,不断的调整与优化建筑设计,同时帮助企业降低各个阶段的成本,缩短施工时间,提高企业的经济效益。
2.BIM技术的特点
2.1BIM具有信息集成的特点。BIM为建筑信息模型,是整个建筑工程详细数据信息的数据库,包括设计过程和设计信息。通过BIM,建筑的外观、构件,建筑施工材料、尺寸等任何信息均可被迅速精准地找到。传统设计在查找对比图纸上有着明显劣势,在修改图纸上更是工作繁重。BIM技术具有信息集成功能,数据之间相互关联,在实际施工过程中如果出现问题需要对原设计稿进行调整,工作人员只需对单项进行修改便可生成最新的数据信息模型,工作效率大大提高,数据信息实时可靠。
2.2BIM能够实现协同设计。建筑信息模型为设计人员、工程师、建筑师及业主提供了一个实时数据共享平台。业主的需求、实际施工过程中遇到的问题均可在此平台得到及时解决。同时BIM技术能够自动检测建筑构件间的相互作用和影响,支持同类数据的导入与组合,并根据参数设置给出合理的模型方式。相较于传统各自为主的设计流程,BIM技术解决了不同专业、不同部门交流困难,无法协同工作的困境,有效降低了建筑企业的经营成本,提高了建筑企业的质量管理工作和安全管理工作水平,对推动我国建筑工程行业持续发展意义重大。
3.BIM技术在建筑结构设计中应用的特点
3.1可视性
传统的施工过程中一般用纸质图纸即2D进行查看,这种方式存在很大的弊端,图纸中相关构件的位置、信息还有空间关系等不能得到很好的描述,不能准确、清晰地将这些信息展现出来。可视化展示技术能够将建筑与水暖等各方面的BIM模型更直观、更清晰地展示出来。另外,设计方案的应用情况也能一目了然。不仅能够提高建筑设计的效率,还能将建筑构架与组成完美、立体地呈现出来。施工单位也可以更加直观、清晰地理解设计者的设计意图及设计理念,将此作为确定、商酌施工方案的依据,降低返工率,节约成本。
3.2协调性
在建筑的设计与施工各项关键性环节中,整体的协调性非常重要。只有完美的协调才能实现各个环节互相配合,减少建筑设计过程中因为沟通不足造成的冲突与麻烦。BIM技术能够通过协调数据检测出建筑设计中与其他环节不协调的数据,缩短人工查找的时间,提高查找效率,减少不协调造成的额外工作量与返工率。
3.3模拟性
BIM技术不仅能够对建筑这种具体存在的实物进行模拟,还能对抽象的、非真实存在的事物进行模拟。利用BIM技术对建筑设计中有必要进行模拟的环节与事物进行模拟展示,甚至能模拟整个施工过程。设计师能够根据施工时遇到的具体问题进行合理的改进与方案指导。
3.4优化性
BIM技术能够对建筑设计方案进行优化处理,BIM模型中包含的几何、物理、规格等信息都是实际存在的,当数据过于复杂超越了设计人员能够完全掌握的程度时,就需要借助高科技技术与智能设备进行数据处理。BIM技术能够利用配套工具对比较复杂的项目方案进行优化处理。
4.BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
4.1可视化分析
BIM技术是以三维模型的方式来体现的,主要是为了表现建筑部件的实质效果,让建筑结构能够在可视化的条件下体现真实的效果。对于传统的制图方式,我们更多的是使用CAD技术来建模,通过一些几何图形来表现模型中的局部结构,但是我们不得不承认CAD在使用上的缺陷是它无法给我们提供更多的数据。但是BIM技术不同,它是有着通过建造三维立体图来实现的,这样的表现方法可以让我们非常直接的了解整个建筑工程的特点,并且我们可以根据目前的构造来设计和布局,这便是BIM技术的可视化分析的功能,根据现有的结构模型演示效果,我们通过可视化的功能,优化设计方案,可以给予我们在施工图设计阶段设计的更加合理。与此同时,除了优化设计,我们还可以通过可视化分析来了解建造结构中的错误,那么及时发现和修补,这可以大大的提高了我们在设计中的工作效益,也降低了工作人员在这上面所花费的时间,极大的提高了工作质量。
4.2BIM技术在钢结构建模中的具体应用
现阶段,在我国建筑施工中钢结构是大跨度建筑物的主要结构形式,因此在进行钢结构建模是需要攻克结构连接与加强件布置等难关。再加上设计钢结构时所涉及到的梁柱连接、梁梁铰接等多种连接形式,这无疑增加了钢结构设计的难度。因此设计人员在进行钢结构设计时一定要根据梁自身的高度,同时将各个连接件进行专项设计并将其参数化。设计人员可以利用BIM系统中参数共享的功能,严格控制高螺栓的数量与间距。同时利用对参数的条件实现新的连接件。在钢结构实际施工过程中技术人员一定要参考相应的设计位置,从而确定出加强件与连接件的准确位置,这样进一步提高施工人员的工作效率,缩短工期,同时也提高了钢结构的设计质量。
4.3BIM技术用于建筑空间规划
建筑基地的地形分析是建筑结构设计的首要步骤,尤其针对复杂地形,空间规划极为重要。利用BIM技术可对建筑基地进行空间分析及模拟,分析要素包括地质环境、水文状况、坡向、斜率等,并可运用BIM技术初步探索建在复杂地形上的建筑物的可行性和效果,为设计人员提供借鉴。采用BIM技术的可视化分析功能可将建筑物的空间规划以3D立体形式呈现出来,并通过相应模型的建立实现规划可视度分析、室内视野分析以及周围道路可视分析等,再综合各影响因素便可逐步优化空间规划模型,保证建筑结构设计的科学性、合理性。
4.4BIM技术应用于建筑结构参数设计
建筑信息模型包含建筑结构的所有设计信息,其中建筑结构设计参数相互关联。在建筑结构设计过程中通过对不同参数进行约束,确保设计人员在对建筑结构形体构建时的设计过程和设计信息数据得到及时更新。BIM技术在建筑结构设计中设置的参数在保证设计过程高质量完成的同时,也能为其他工程提供相关参考。
结束语:
综上所述,要想有效加强建筑企业竞争能力,就必须高度重视建筑结构设计研究工作,而BIM作为目前提高建筑结构设计水平的重要技术,有关建筑企业必须要加强对于BIM团队建设的重视程度,加强对于BIM技术的研究和引进力度,有效提高我国BIM技术实际应用水平,推动建筑工程的进一步发展。
参考文献:
[1]张二月,刘高喜.探讨建筑结构设计中BIM技术的应用[J].房地产导刊,2018,(32):39.[2]刘丽.关于建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].工程技术(全文版),2017(3):28.