建筑结构设计中BIM技术的应用王烁霏

建筑结构设计中BIM技术的应用王烁霏

天津华汇工程建筑设计有限公司天津300384

摘要:在现阶段,由于BIM(建筑信息模型)技术和理念的发展,BIM软件产品不断得到改进,BIM技术在近期已被广泛应用于中国的建筑工程设计、施工和运营等领域。BIM技术可以在应用中实现不同的专业和部门之间的数据共享,因此在建筑结构设计中可以实现工程师、建筑师、设计师和用户共享和使用相同的数字设计信息,促进沟通。基于BIM技术而形成的视觉数字模型可以有效帮助用户对建筑结构进行模拟和分析,使施工单位可以加深对设计师设计理念和施工目标的理解,也有助于提高建筑产品的整体质量和生产效率设计。

关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用

1导言

BIM技术是以建筑工程项目中的各项数据为基础,通过数字信息仿真技术来模拟建筑的真实信息,并通过建模来实现工程的监理、设备管理、数字化加工等,具有一定的信息完整性、可视化、协调性等特点,在建筑中占据着非常重要的地位。现代建筑逐渐向着大规模、高层的方向发展,很多建筑本身的功能并不仅限于居住,而是向着更加多元化的方向发展,因此,在建筑结构设计的过程中往往需要通过大量的建模来获取真实的建筑信息,此时,BIM技术起到了一定的作用。该技术不仅可以帮助建筑企业缩短工期,同时也能够保证建筑的质量,并实现建筑的安全管理和整体管理。

2BIM技术的特点

2.1BIM技术

随着社会生活需求的不断增加,建筑规模不断扩大,建筑的形式也更加丰富,建筑工程项目涉及的信息量也在迅速增加。在建筑施工过程中,如果能够及时对有效信息进行收集并合理利用,不仅可以节省建筑项目的成本,缩短建筑工程的持续时间,还可以提高建筑工程的质量和安全,避免安全事故的发生。因此,信息技术在建筑工程中的应用是非常有必要的。在施工项目中,如何科学有效地对各类信息进行甄选,并利用这些信息合理控制工程造价和施工期限,减少建筑工程项目施工过程中的误差,是当前重点关注的难点和重点。建筑设计作为建筑施工的基础和前提,也是BIM技术的重点。基于BIM技术进行信息分析,可以实现建筑设计从二维到三维的转换。

2.2BIM技术的特点分析

2.2.1可视化

传统的建筑设计一般是通过纸质或计算机软件绘图完成的,在建筑工程阶段为施工方提供相应的建筑尺寸规格和建筑效果图。但是,这些设计图基本上都是二维的线条图,并不能真正展现架构的立体结构,无法体现建筑工程设计的具体效果。BIM技术可以直观地展示出建筑工程师的设计理念以及相关建筑模型的立体结构,供建筑公司施工人员进行内部沟通。

2.2.2协调性

为了方便建筑工程项目的施工,在建筑项目设计规划阶段,有必要对不同设计部门的专业人员进行协调和沟通,并在部门内部形成标准文件,指导施工的准确进行。BIM技术可以在建筑物内部空间的设置阶段发挥协调作用。如建筑内部消防系统的布局、水管的铺设、布线布局和楼梯间布局等。

2.2.3模拟性

BIM技术可以模拟真实的建筑物来构建立体的工程模型,建筑模型对建筑设计和施工具有重要的参考意义。例如,在计算建筑材料的承载力和材料比例时,按经验计算的比例值有时并不符合建筑工程的实际比例。通过BIM技术,将数据计划输入到数字仿真系统中,以模拟不同材料构成的建筑结构的承载力。最后,系统会根据模拟数值自动生成统计图表,帮助设计师找到最佳比例点。

3BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

3.1在建筑结构性能中的应用

随着科学技术的不断发展,在建筑结构的设计过程中,我们必须要将结构设计过程中的每一个部分都进行不断的总结,通过建立一个虚拟的建筑模型来进行整体设计的把控。而BIM技术的应用完全能够实现这个设想,不仅有效的提升了建筑结构设计的科学性,还能够保证提前对建筑的牢固性与抗震性进行检验,从而确定建筑结构设计的各项数据是否满足相关建设的标准要求。在实际的建筑模型的构建中,设计者只需将BIM模型的相关数据进行导入,就能够很好的通过计算机软件进行计算,有效的保证了数据的准确性,还能够及时的发现建筑结构设计中存在的一些不足,从而进行设计上的改善,保证了建筑结构的设计质量。我们拿亚洲最大的垃圾发电厂设计过程举例说明,为了能够使发电厂的建筑结构性能得到有效的提升,设计者通过利用BIM技术对整个建筑模型进行检测,不仅对模型内的结构进行碰撞试验,以便能够发现在碰撞下建筑结构发生的问题,及时的进行改进,还有对于机电与建筑之间的碰撞检测,及时的发现其中存在的不足,当BIM数据通过计算机软件生成的报告出来时,可以根据其结果进行相应的数据调整,从而提升整个建筑结构的稳定性。

3.2在构建关联性结构模型中的应用

在建筑结构设计过程中,其自身关联性结构模型的构建非常复杂,需要我们的设计者不断的在建筑个体之间进行关联性的总结,而当在建筑结构设计中应用BIM技术后,能够有效的解决相关关联性方面存在的问题,这让整个建筑结构设计工作得到明显的提升。例如在洞口墙体的设计中,我们在之前的设计时都会将洞口依附在实际的墙体上,这时我们的设计者将洞口删除,而墙体还是存在的。但是如果将墙体删除,反而令洞口随之消失。此外,在建筑结构设计中的柱与梁的关联问题,我们需要通过结构设计将其进行关联,在实际的调整中,我们将梁进行调整,相应的柱也会发生改变。我们通过这些问题都能够看出相关建筑结构的关联性问题。

3.3在局部结构设计中的应用

在建筑结构设计过程中,其局部设计非常重要,因为在建筑结构的局部设计过程中包括了有很多的方面,其中有建筑结构信息、力学结构信息、建筑成本信息等。而随着我们在建筑结构设计者应用BIM技术,其能够更好的满足现代建筑结构设计的各项要求。首先,在墙体结构的设计过程中,我们的设计者通过应用BIM技术,其在设计相关要素时能够从新的定义墙体的设计因素,并且有效的保证了各种信息的准确性,通过这些新的设计方式的应用有效的保证了建筑结构的相关信息。其次,在建筑结构的设计过程中,对于墙体中如保温墙、隔音墙、内外部墙、隔热墙等,都需要我们的设计者运用不同的建筑结构方法进行设计。其中必须要对墙体设计的定位进行准确的认识,然后通过对整个建筑结构的框架进行不断的完善,从而为开展高效的设计工作奠定基础。还要必须要对各种设计资源进行有效的整合,这样才能够对结构设计进行全面的应用,最后还要设计者认识到关联性的重要,从而提高墙体的设计要求。

3.4在钢结构建模中的应用

建筑结构设计当中钢结构设计工作是一项十分繁琐的工作,所关系到的专业性知识比较多,特别是在布置加强件以及连接钢结构时,因为建设任务十分繁重,所在会给设计上带来一些严重的问题。而为了能够有效的将这些问题进行解决,可以在建筑结构建模过程中加入BIM技术的运用,从而将钢结构的各项数据进行计算,并且利用相关参数的连接,可以使我们在实际的施工中对于各项数据的掌控非常准确。在工作过程当中对相关的参数进行相应的调整非常简便,便能够完成钢结构新连接件间的设计工作。此外,在钢结构建模中应用BIM技术能够绘制出大概的样图,从而帮我们对工程当中的加强件的具体位置进行判断,保证了钢结构设计施工的准确性。

4结束语

综上所述,BIM技术成功打破了传统意义上的建筑结构设计模式,将建筑结构设计更加直观地展现出来,提高了可视化效果,减少了重复沟通的时间,有效提高了设计效率,降低了工作人员的负担。因此,在未来的发展中,应当要更多地使用BIM技术,让建筑结构设计更加精确化、安全化,为建筑行业的发展提供更加坚实的技术支持。

参考文献

[1]谭欣.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].低碳世界,2017(35):233~234.

[2]张富.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川建材,2017,43(11):85~86.

[3]金伟伟,张瑞霞.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].住宅产业,2017(10):59~62.

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