建筑结构设计中BIM技术的应用研究李洋

建筑结构设计中BIM技术的应用研究李洋

哈尔滨工业大学建筑设计研究院黑龙江哈尔滨150000

摘要:随着社会经济快速发展,房地产行业的影响日益扩大,建筑行业的标准和要求也越来越高。建筑结构设计作为建筑行业的基础,不仅涵盖了设计师对施工建筑的所有表达,更是整个建筑施工阶段最基础最重要的一个环节。BIM技术随着计算机技术的发展不断完善和成熟,成为目前对建筑行业影响最为广泛的一种数字信息应用。

关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用

1BIM技术特点

BIM技术是一种建筑信息仿真模型技术,即通过数字信息化技术提前将建筑设计放到电商上建立模型,包括了建筑设计的全过程,以三维立体的效果对设计图纸进行全方位展示。有别于手绘图纸,它在具备了原有传统设计图纸内容的基础上改变了设计图纸的交付内容,可对设计图纸的原始工具进行调整,使得图纸的修改和拆分变得更加的快速和便捷,它具有以下特点:(1)模拟性。BIM技术不仅仅只是对建筑设计模型进行模拟,还可将一些人为无法做到的事情通过BIM技术进行模拟。同时,通过该技术不仅可以对建筑设计进行模拟,还可以对建筑招标和施工过程进行模拟。(2)可出图性。BIM技术不仅可以绘制建筑设计图还可以提供建筑施工图,通过可视化技术对建筑设计图和施工图进行全方位的模拟和展示,从而为建筑施工和设计人员提供更加准确和科学的图纸,制定出合理的设计施工方案。(3)协调性。这是建筑行业不可缺少的部分,建筑企业通过与各部门的协调配合,从而提高建筑工作的质量和效率。通过BIM技术可快速地发现建筑工程存在的问题,协调各部门解决问题。(4)关联性。BIM技术在进行建筑设计模拟时,可将模拟过程中产生的各类建筑信息数据保存到相关的信息数据库中,这些数据之间相互关联,促进信息之间的协调发展,给建筑设计工作提高了信息保障。

2BIM技术在建筑结构设计应用中面临的问题

2.1自主研发技术有待提升

BIM最早起源于美国,目前应用于BIM技术的软件也基本是由国外发达国家开发。同时,BIM技术的应用主要集中在世界发达国家的建筑项目中。虽然目前在中国也得到了较为广泛的应用,但目前我国的技术研发能力依然处于相对落后的阶段。由于国内外的各种因素差异,BIM技术软件对国内的很多项目并不适用,这在很大程度上对建筑企业的二次研发技术能力提出了重要挑战。BIM技术是比传统的CAD操作难度更大,在实际的应用过程中,面临着一定的技术风险。

2.2BIM技术实际应用成本高

由于BIM技术软件由国外开发,国内施工企业在项目前期需要自行购买软件,再对从业人员进行技术培训,然后才能正式投入到BIM技术的应用中。原本BIM技术在监护项目中的应用周期就比较长,针对这项技术的专业咨询费用也较高。前期过长的人员投入、资金投入等,对整个项目的收益有所影响。过高的成本压力,使很多企业望而却步。

2.3相关评定制度有待完善

BIM技术作为建筑行业亟需推广的新技术,在许多国家和地区都开展了相应的推广和应用。但是我国针对BIM技术的法律法规依然不够健全,对责任的划分和使用过程中面临的问题,没有明确的法律依据和统一的行业标准,为后期技术的裁定和责任的划分带来很大问题。

3BIM技术在建筑结构设计中的应用

3.1可视化设计

在传统建筑结构设计中,大多数设计人员会采用CAD技术,形成完整的建筑设计图纸,并将建筑设计图纸发放给施工方,让施工方按照设计图纸内容进行施工。建筑结构设计并不是一项简单的工作,设计人员需要对建筑结构构件进行分析,展示建筑结构构件的详细信息。CAD技术无法对建筑结构构件进行细节展示,在一定程度上会影响建筑结构设计的实效性。为了避免出现上述问题,可以应用BIM技术,形成建筑结构的三维立体模型。立体模型明确了各个建筑结构构件的位置,设计人员可以对建筑构件进行直观分析,对不符合要求的建筑构件进行优化和改进。在生成三维立体模型之后,设计人员可以对建筑结构进行布局调整和规划安排,计算建筑物体量。BIM技术是可视化过程中的重要技术,而可视化技术可以对建筑结构进行动态考察,直至得到最佳设计方案。

3.2在建筑结构参数设计中的应用

在对建筑结构进行设计的过程中,会产生较多的参数信息,且这些信息之间有着十分的复杂的关系。因此,在建筑结构参数设计中使用BIM技术可以将参数信息建立一个数据信息库,实现对数据信息的高质量和高性能的管理,设计人员可以通过提取数据库中的参数信息来建立建筑结构的形体,并对建筑结构的设计参数进行科学的筛选,选择最为合理的数据,从而确保建筑结构设计的科学性和合理性。

3.3在钢结构建模中的应用

在建筑结构设计中最为核心的结构就是建筑钢结构,而钢结构在建模时,由于其设计结构需要考虑到梁与梁之间的刚接以及梁与柱之间的连接方式,给建筑钢结构建模带来了不小的困难。因此,在进行钢结构建模时要根据梁柱的实际高度,对各个部件之间的数据参数化后进行科学的连接,而使用BIM技术后,可以利用其参数共享的功能达到控制梁柱连接部件间距及数量的目的,只要将钢结构的相关参数进行调整就可完成建模工作,进而提高建筑结构设计的科学性。

4BIM技术在建筑结构设计中的难点

将BIM技术应用到建筑结构设计中,需要将建筑设计放到电商上建立模型,然后再根据相关的软件对设计信息进行分析后将其反馈给客户,再根据客户的需求对建筑结构设计模型进行相应的调整,这就给建筑结构设计者增加了工作难度。因此,设计者不仅要考虑到建筑结构设计模型的空间完整性,还要考虑到建立的结构设计模型是否能够最终形成图纸。其次,设计者在建筑机构设计中使用BIM技术时还要考虑到模型的安全性,而建筑结构中使用的建筑材料种类繁多且会对建筑结构的安全和功能造成影响,其中涉及的各种参数十分复杂,如果无法准确地应用各部件的参数,就会使得建筑结构的设计模型出现误差,这也是建筑结构设计中的难点。

5提高BIM技术在建筑结构设计中应用效率的措施

针对BIM技术在建筑结构设计中面临的问题,需要采取相应措施,消除企业和项目对BIM技术的顾虑,切实加强对BIM技术的推广和使用,提升施工企业对BIM技术的信心。(1)完善相关的法律法规,制定明确统一的行业标准。对BIM技术实行有效的保护和完善,从根本上为BIM技术提供保护措施。(2)提升自主研发能力。鼓励企业间开展技术交流,开展国外技术人才的引进,对先进的技术开展借鉴和学习。同时在国内开展人才的培养,从企业到学校,为人才的储备打好基础。为技术的开发和研究提供源源不断的储备力量。(3)降低企业对BIM技术应用成本。对新技术进行一定程度的政府支持,同时组织联合开发,群策群力,将BIM技术进行本土化,使之为我所用。将技术与我国的项目进行有效的结合,通过多次的磨合和经验总结,不断探索和开发适合中国本土化的BIM技术。

结束语

我国的经济社会不断发展,建筑行业迎来了前所未有的发展机遇和挑战。网络信息技术突飞猛进,BIM技术应运而生,对建筑行业发展有着突出的裨益作用。建筑结构设计是开展工程建设的前提,建筑结构设计水平直接关系着工程建设的质量。在建筑结构设计时,设计人员应该把握建筑结构的特殊性,发挥BIM技术的应用价值。

参考文献

[1]苏世耕,谢国忠.BIM技术在建筑结构设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2015(28):37.

[2]李洪.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].中华建设,2015(10):102-103.

[3]吴承旭.浅谈BIM在建筑结构设计中的应用[J].低碳世界,2014(23):247-248.

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