BIM技术在建筑结构设计中的应用浅述

BIM技术在建筑结构设计中的应用浅述

武汉市政工程设计研究院有限责任公司湖北省武汉市430000

摘要:随着时代的发展,我国科技水平的提高,带动着我国建筑行业的快速发展,同时由于人们生活水平的提高,也在另一方面对建筑自身的质量与作用提出了更高的标准与要求;这就需要相关的设计人员要加强BIM技术在建筑结构设计过程中的应用,以此来强化建筑结构的设计质量,进而推动我国建筑行业的进一步发展。

关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用

前言

BIM技术全称为建筑信息模型化技术,是建筑学、工程学与信息化电子技术相结合的产物,技术人员与管理人员以建筑工程设计方案、施工情况以及各类信息数据为基础而构建起的三维立体建筑模型,主要被应用于建筑工程的管理、设计领域中。而在建筑结构设计层面中,BIM技术的应用也大幅提高了建筑工程结构设计方案的科学性与合理性,在充分保障建筑工程施工质量与设计方案可行性的基础上,提高了建筑的艺术观赏性与美观性。

1BIM技术在建筑结构设计中的主要应用方向与应用特征研究

1.1BIM技术的具体概念

BIM技术主要是通过现代化的信息技术来为建筑建立数字化信息模型的技术工具,而加强BIM技术在建筑结构设计过程中的运用,能够在很大程度上提高建筑结构设计的合理性与完整性,同时还可以减少建筑施工过程中和各个环节之间交流过程中出现的问题,避免建筑工程施工时的损失,进而提高建筑设计与施工的质量与效率,促进我国建筑行业的进一步发展。

1.2BIM技术在建筑结构设计中的可视化应用特征与具体应用研究

首先,在建筑工程设计阶段中,设计人员往往需要在二维平面施工设计图纸上绘制、展示出较为立体的建筑结构设计方案。但在这一设计模式下却存在着两个问题:①在设计阶段中,平面设计图纸往往会限制设计人员的思维散发宽度,也很难在平面施工设计图纸上完全体现出自身的建筑结构设计理念、设计风格。总而言之,是部分技术人员受到这一限制,从而无法完全激发与展示出自身的设计灵感,从而降低了建筑结构设计方案的合理性;②在建筑工程施工阶段中,施工人员与管理人员也无法通过平面的施工设计方案来充分了解设计人员的设计理念,时常出现实际建筑施工结构与理论设计结构出现偏差的问题。而随着BIM技术在建筑结构设计中的广泛应用,设计人员可以通过构建三维立体建筑模型,将自身的设计理念与设计风格充分展示,并由此规避了施工人员理解偏差问题的出现。此外,设计人员也可以在设计阶段中设计出多种建筑结构设计方案,并将全部设计方案以三维立体建筑模型的形式开展对照分析,从而在保障设计方案具体内容符合建筑施工质量要求的前提基础上,挑选出更为美观、艺术鉴赏性更高的建筑结构设计方案。例如,在传统建筑工程结构设计工作开展过程中,设计人员需要借助于CAD计算机辅助设计软件来绘制建筑结构设计图,在这一工作模式下,不但需要设计人员投入大量的时间精力用于开展高重复性、高强度的CAD绘图工作,且借助于CAD软件所绘制的建筑结构设计图,并不能将建筑结构设计方案的各项设计参数向建设单位、业主进行展示,从而导致了出现在建筑结构设计细节上出现认知偏差,并由此重复开展建筑结构设计工作的问题。而在设计人员借助于BIM技术开展建筑结构设计工作时,不但可以向数据库中提交各项设计参数来构建起建筑结构设计方案的三维立体模型,从而降低工作量,还可以将全部的结构设计参数向建设单位与业主进行展示。

1.3BIM技术在建筑结构设计中协调沟通性应用特征,以及在构建电子数据库方向中的应用研究

首先,在建筑结构设计阶段中,设计人员不应完全凭借自身审美能力、喜好方向来开展设计工作,而是要充分了解建设单位或是建筑业主的审美倾向,并遵循以业主设计要求为主的设计原则。而在以往建筑结构设计工作开展过程中,设计人员需要在设计工作前向业主或是建设单位询问设计要求。而部分业主与建设单位往往存在着没有完全、及时的将设计要求进行传达的问题,从而使得建筑结构设计工作需要重复开展,极大延长了工程建设时间,并降低了设计效率。而随着BIM技术在建筑结构设计中的应用,技术人员不但构建了三维立体建筑模型,还通过BIM技术附带的实时信息网络沟通渠道,将建筑结构设计工作的进展、所设计建筑结构的立体模型向建筑业主与建设单位进行展示。而对于业主与建设单位而言,则可以实时向设计人员提出建筑设计要求,不但可以由此设计出更为符合业主与建设单位审美喜好的建筑结构设计方案,还大幅提高了设计效率。其次,工程管理人员也借助于BIM技术,构建了建筑工程配套的信息化电子数据管理库,且BIM技术会将建筑结构设计工作开展过程中所产生的各类信息数据自动进行汇总整理与提交保存。而值得注意的是,在这一环节中,BIM技术也具有较高程度的智能性,会将所采集、分析与整理的数据资料进行自动纠错,设计人员可定期对数据纠错记录进行查询,从而实现对建筑结构设计方案合理性的优化提升。

1.4BIM技术在建筑结构设计中的模拟化应用特征,以及在建筑钢结构空间建模方向中的应用研究

首先,在建筑结构设计工作开展过程中,设计人员往往会借助BIM技术,对所设计建筑结构方案开展模拟施工作业,从而通过BIM技术高超的数据计算能力与挖掘能力,将建筑结构设计方案中存在的潜在风险系数与各类问题及时发现,设计人员以此为基础对设计方案加以优化完善。例如设计人员对所设计建筑结构方案开展居住模拟作业,从而验证出不同建筑结构设计方案的人员容纳最大量,并以此与建设单位所要求建筑最多容纳人数总量进行对照分析。此外,BIM技术的模拟化应用特征也不仅局限于在建筑结构设计领域中的应用,也可以在建筑工程整体设计层面、工程施工技术配置层面以及工程施工管理层面应用普及。其次,在建筑结构设计工作开展过程中,设计人员往往需要开展高重复性的设计工作,降低了工作效率,也会在高重复性设计工作过程中产生诸多问题。例如在建筑钢结构空间建模工作开展过程中,设计人员便需要在建筑墙体结构各区域中开展高重复性的螺栓位置标注工作。而随着BIM技术在建筑结构设计中的广泛应用,设计人员可借助于BIM技术开展高效设计工作,极大降低了设计工作量。例如在建筑钢结构空间建模设计工作开展过程中,设计人员将螺栓的间隔距离数值以及其他具体的设计要求进行提交,BIM技术便会在大体建筑结构设计模型上标注出附带钢结构空间的建筑三维立体模型,而设计人员只需要对所构建建筑模型的具体设计数值与结构开展检测作业即可。

1.5BIM技术在建筑结构设计应用中的持续优化性应用特征

在建筑工程设计阶段中,往往受到诸多因素影响干扰,从而导致所设计建筑结构设计方案与实际施工情况不符合,或是施工情况在设计阶段与施工阶段中出现变化的问题。例如受到国家最新出台建筑工程建设规章制度的影响,原有的建筑结构设计方案需要加以适当优化完善,而设计人员也因需要长期借助于BIM技术开展建筑结构设计方案优化作业。因此BIM技术在建筑结构设计中的应用过程具有长期性、持续性等特征,会随着实际施工情况的不断变化而对所设计建筑结构方案加以持续优化完善。

2总结

随着BIM技术的不断优化完善与发展,在建筑工程建设过程中的应用普及力度会逐渐提升,并以此为途径进一步提高建筑设计方案的科学合理性。因此笔者对BIM技术在建筑结构设计中的模拟化、可视化、协调沟通化、持续优化四项应用特征,以及BIM技术的具体应用方向开展深入研究,具体阐述如上。

参考文献:

[1]王慧堔.BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用研究[D].北京:北京工业大学,2014.

[2]杨阿利.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].工程技术:全文版,2015.

[3]潘平.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[D].武汉:华中科技大学,2013.

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