浅谈在建筑结构设计中BIM的应用

浅谈在建筑结构设计中BIM的应用

浙江当代建筑设计研究院有限公司310013

摘要:近些年来,我国新的科学技术不断地应用到社会的各个行业中。在建筑行业里,BIM技术的应用,改变了过去建筑结构设计中难以解决的问题,对提高建筑工程的整体水平起着重要作用。论文概述了BIM技术的作用和特征,并将其在建筑结构设计中的具体应用、现阶段出现的问题和应对对策进行了分析,希望为BIM技术在建筑结构设计中发挥更大的作用提供一些帮助。

关键词:建筑结构设计BIM技术对策应用

随着经济的发展,科学技术不断创新,电子信息技术已经广泛应用于社会的各个行业中,并且取得了很好的应用效果。在建筑工程项目中,建筑结构设计是进行建筑施工的基础,是后期施工的重要依据,因此,建筑结构设计的质量直接关系着整个建筑的质量。BIM技术将建筑结构设计过程涉及的各种数据进行汇总,并且展示在一个综合的模型中,通过直观立体的画面将整个建筑完工的效果表现出来,形成一个动态的数据资源库。这不仅有助于建筑数据的关联,更方便的发现数据间存在的不协调问题,同时更加清晰地表达设计人员的设计思路、帮助设计人员想要实现的设计效果,对建筑结构设计水平和设计与研究。

2BIM基本概念及BIM技术的特征

2.1BIM技术概述

随着经济的发展和社会的进步,人们对于建筑功能的要求不仅仅局限在使用上,而是更加注重建筑的整体性能,如对空间的利用、节能环保、新的科技形式的应用等。因此,新奇的建筑构想不断产生,建筑向着立体空间发展,建筑结构日益复杂,向着智能化的趋势发展,这给建筑设计带来了诸多困难。这一技术可以贯穿建筑结构实际施工的整个过程,大大提高了工程的效率,降低了施工成本。BIM技术是基于计算机和信息化的发展而产生的,因此,其在建筑结构设计方面的应用,对建筑业的信息化建设有着重要意义,建筑设计开始了向信息数字化的转变,更准确高效的对繁杂的数据信息进行处理,同时,对建筑工程的成本核算和管理、施工质量管控、合理安排施工工期等都有着重要帮助,对工程管理的角度更加全面,更加细化,为我国建筑行业向着高科技、智能化、长久性的发展铺开了道路。

2.2BIM技术的特征

2.2.1信息集成

BIM技术具有强大的数据汇总和处理功能,可以将建筑结构设计中涉及的各个数据信息进行处理关联,实现建筑结构设计的完整性。从目前建筑行业应用的技术来看,BIM技术

有着其他技术无法比拟的优势,在建筑结构设计模型中包含的数据量巨大,并且专业性强、实用性强,对建筑结构设计起着重要作用。

2.2.2协同设计

BIM的应用为建筑结构设计提供了一个更为宽广的设计平台,在这个设计平台上,建筑结构的设计人员可以更加方便有效的和需求方、施工方进行探讨和沟通,将各方面的信息进行及时的反馈和处理,将设计中的问题尽早的发现,并尽快的得到解决。另外,BIM的应用,可以将建筑结构设计中各专业的思路进行统一的整合,通过系统检测功能实现各个关联专业的相互协调,有效地避免了由于专业不通导致的设计漏洞,提高了后期建筑施工的可行性,从而保证了整个工程进度。

2.2.3工作传递

在进行建筑结构设计时,涉及到各个环节的众多数据信息,一项数据信息的改变,都会带来一系类相关数据信息的改变,数据间的关联性协调不好都将影响整个建筑设计的质量,并给后期的建筑施工带来不必要的麻烦。BIM技术可以有效地避免这一问题,其各种数据间有很好的联动,任何数据的改变都可以对与之相关的部分进行自动修订,减少了人工修改的工作量和数据漏洞。另外,BIM技术还可以进行模拟施工,这一功能降低了设计人员的工作难度,减少了设计人员重复建模、重复计算和分析的麻烦,提升了工作效率。

3BIM技术在建筑结构设计中的应用

3.1分析建筑结构和场地

建筑结构设计首先要保证建筑的安全和稳定,这是建筑结构设计的基础。加强这一方面工作投入是很有必要的,在建筑结构设计时某个细节的疏忽都可能对整个建筑的稳定产生严重的影响,影响整个建筑质量和经济效率。BIM技术可以与地理信息系统进行无缝衔接,通过导入地理信息数据对施工现场的情况进行模型模拟,通过直观的地理模型,确定最佳施工场地,减少现场与设计不一致的情况。

3.2构建整体结构模型

建筑的整体结构模型直接影响着建筑工程的功能性和安全性。因此,在建筑结构设计中需要格外重视整体结构模型的设计质量,以免造成巨大的损失。在应用BIM技术构建建筑的整体结构模型,可以更好地展示梁、板、柱以及楼梯等设计要素,及时发现整体模型中的不足之处,进行改进。如应用BIM技术构建建筑的墙体,具体流程为:定义建筑实体—定义墙体实体-应用集合关联实体功能将墙体与楼层实体和建筑实体进行关联。

4存在问题及改进对策

4.1存在的问题

1)标准体系有待完善。尽管BIM技术在建筑结构设计中被推广和应用,但是,当前的建筑结构设计中采用的设计技术较多,BIM只是其中之一,且尚处于探索阶段,加上业内还尚未建立完善的标准体系来进行规范和指导,这导致在实际运用中还存在着不少不合理而有待改进之处。

2)BIM技术的应用成本较高。要使BIM技术在建筑结构设计中充分发挥作用,需要投入较高的设备和人力成本。用于购置电脑等设计工具及缴纳费用,以更新软件和数据库等。同时,BIM技术对设计人员的的设计水平和软件应用水平要求较高,雇佣优秀的设计人员也增加了BIM技术的应用成本。

4.2改进对策

1)建立健全的项目样板。项目样板是建筑结构设计的基础,包含了有限标准化处理表达方式、符号、字体、线型、种族等内容,高质量的项目样板,能够减少设计过程中的工作重复,降低设计错误率,对提高设计质量和效率有极大的促进作用。

2)提高结构构件的设计质量。在当前的建筑工程中,主要建筑结构构件有钢结构、现浇筑件和预制件等形式的楼梯、楼板、梁、墙、柱等。通常应用最为广泛的是现浇筑件,这些构件的形式需要设计者根据功能要求并参考管线走向等信息进行设计,确保功能性的实现,同时使构件间良好的衔接,避免构件与管线产生位置冲突等问题。

5结束语

综上所述,BIM技术在建筑结构设计中的应用,极大地提高了建筑结构设计的工作效率和设计方案的科学性,减少了不必要的设计错误,同时通过高效、形象的展示方式更方便现场人员了解设计信息、组织生产施工。当前,BIM技术在建筑结构设计中的应用还需设计人员继续完善,同时将其影响力扩大到建筑设计的相关领域,促进我国建筑行业的发展。

参考文献:

【1】肖良丽,方婉蓉,吴子昊,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(1):74-77.

【2】李华峰,崔建华,甘明,等.BIM技术在绍兴体育场开合结构设计中的应用[J].建筑结构,2013(17):144-148.

【3】荣华金.基于BIM的建筑结构设计方法研究[D].合肥:安徽建筑大学,2015.

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