摘 要:BIM 技术的概念发展是现代社会发展中所延伸出来的全新概念,是信息技术发展下的重要产物,是指通过特定的软件工具,进行建筑的内部构造和系统参数等设置,从而来进一步的实施建筑工程设计工作。在建筑结构设计中使用 BIM 技术可以促进环境的可持续发展,节省能源,对环境有较小的危害,还可以提高施工时间的利用效率。因此,BIM技术在建筑工程结构设计中占有重要的位置,对BIM 技术进行全面掌握,才能在建筑结构设计中对 BIM技术进行灵活运用,设计出最优化的建筑结构方案,提高施工质量。
关键词:BIM技术;结构设计;应用研究
1 BIM 技术的基本概念
BIM 技术是将建设设计立体化的一门技术,通过三维数字技术,将平面的建筑设计立体化,使设计员能够全面地观察建筑在设计中存在的问题,从而使设计员能够更科学地设计建筑。相较于西方国家,我国在现代建筑方面起步较晚,与西方发达国家仍有一定的差距。因此我国应积极吸取外国先进的建筑技术,使我国的建筑技术能够更加成熟。
2 BIM 技术特征
2.1 信息集成
在建筑工程建设中应用BIM技术,凭借信息集成优势可以将所有设计信息均收集到一起,并进行统一的分析和应用。在此背景下,当进行相关设计时,所有设计人员均可以在此平台中同时开展工作,以实现设计过程集成化目标,同时对建筑工程设计方案、施工方案等进行有效的分析,找出错误或不足,及时修改和调整,为后续标准化、合理化的建设建筑工程创造了条件。
2.2 协同设计
在建筑工程建设的过程中借助BIM技术构建设计平台,通过此设计平台能够将业主、设计单位、施工单位集合起来,共同讨论建筑工程的建设,为建筑工程设计提供建议或意见,同步进行建筑工程设计方案的修改。有效减少相关团队、人员的沟通频率和沟通时间,缩短设计时间,有效提升整体设计质量。
3 BIM 技术的功能
3.1 信息化功能
BIM 技术以现代科学技术的发展为支撑,对信息进行处理,工程设计人员可充分利用BIM 技术来对工程信息进行处理,建立相应的建筑工程数据库,方便在建筑工程数据库中查找与工程有关系的信息。在现代化社会中,建筑行业的发展中也逐渐朝着信息化方向迈进。BIM技术的核心就是数据信息,BIM技术是一种现代数字化的技术,能够实现数字信息的携带,随时进行信息清单更新。
3.2 修正建筑结构设计图纸
BIM 技术应用到建筑工程设计当中去,能通过利用信息、建筑结构的优化模型实现对图纸的修改和调整,设计人员如果想要修正图纸,根据图纸直接的找到设计中的关键部分,从而最大限度上的节省时间,促使建筑工程施工能得到优化,避免传统设计当中的一些修改环节。图纸中其他部分的信息通过 BIM 技术可以进行自动修正,可以让设计人员拥有更多的时间去做好设计工作,设计人员可以对设计中的数据信息进行有效分析,使设计方案更加科学、合理,更符合建筑设计的要求,让建筑结构设计得到最好的设计结果。
3.3 促使设计统一化
在建筑模型中使用 BIM 技術,利用 BIM 技术可以在设计中融合工程中的全部数据信息,设计人员可以在其中对建筑工程的节能效果、建筑工程的光源以及建筑工程的舒适性进行探讨,可以给出最优的设计方案,该模型能够实现传统的设计标准,并且能在此基础上实现数据的可视化设计。从而真正的做到分析、渲染和评估以及作图一体化的功能。
3.4 三维化功能
在建筑结构设计中使用 BIM 技术,有利于体现三维效果,因为 BIM 技术包括三维技术,三维技术可以使建筑结构模型进行立体展现,设计人员可以通过建筑模型的立体效果对建筑模型中的每个部分进行详细了解, 对于建筑的科学性和合理性建设来说都具有一定的帮助,是提升工程质量的关键所在。
4 BIM 技术在建筑结构设计中的应用
4.1 实现建筑结构设计的可视化
BIM技术是基于三维模型技术而形成的一种新型技术,在利用此项技术进行建筑结构设计的过程,通过集成建筑工程结构设计方面的信息,利用三维模型技术来构建建筑结构模型。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。设计方案的应用情况一目了然,能够提高建筑设计的效率,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。
4.2 分析建筑结构性能
建筑的结构设计对于建筑的安全性而言是十分重要的,建筑需要将安全性能摆在第一位。因此建筑不仅需要有一定的防火性能,还应有较好的抗震性。这就要求建筑各个结构之间能够有机地组合起来。在进行分析时无法很好的保证质量,因为人会受到主观意识影响,或因粗心等原因造成结果出现偏差,而利用 BIM 技术可以将其中包含的性能分析软件的作用充分发挥出来,自动化的分析可以有效避免误差情况的出现。
4.3 钢结构的设计
在建筑结构设计中钢结构模型的构建是一个设计难点。但BIM技术来进行钢结构建模就显得比较容易,因为钢结构设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接形式,而要想保证各个连接形式标准、合理,需要掌握相关参数。通过BIM 技术能够很好地帮助设计员设计这类钢结构的建筑,BIM 能够通过对钢结构的连接部件参数化来计算出钢结构需要的螺栓的数量以及各个结点间的距离,为更好设计钢结构创造条件。
4.4 建筑结构的协同
建筑工程的数据信息在 BIM 模型中会进行实时更新,也会不断增加、删减相关信息,为了能够使整个设计质量不受影响,可以在区域不同时应进行分别设计,避免在此过程中造成信息混乱的情况,同时,在整个模型中设置中性数据库,设计者在进行数据交流时不会出现问题。在进行协同处理时,能够将所有相关的数据进行整合,并通过统一平台对该方面数据进行分析和处理,确保建筑结构设计具有足够的协调性。
5 BIM 技术在建筑结构设计应用中存在的问题
5.1 缺乏标准体系
虽然近年来 BIM 技术在我国建筑行业中得到了不错的应用,但若就深层次而言,在建筑结构设计中的应用还处于初级阶段,我国很多地区在应用 BIM 技术来开展建筑结构设计工作时均缺乏相应的标准体系,并且也不具备相应的设计规范。
5.2 应用成本较高
鉴于 BIM 技术的特殊性,其在应用过程中会产生较大的成本投入,如其需要相关单位购买相应的设备,并引进此方面技术,并且该项技术的应用需要有相关人员的操持,而我国很多设计人员对此方面可谓一窍不通,若要使其能够应用 BIM 技术来开展工作,首先需要对其进行培训,培训的过程中也会造成过大的资金投入。
6 结束语
BIM技术是建筑领域发展中产生的一种有效的数字化技术,应用于建筑工程建设之中,可以辅助工程设计、工程施工、工程运营。应用BIM技术,可以实现建筑结构设计的可视化、优化建筑结构参数设计及钢结构建模。BIM技术的有效应用,对于建筑领域良好发展起到促进作用,在建筑设计中,需要有效利用BIM技术,不断地进行调整,使建筑工程能在现代化社会中得到进一步的提升,推动建筑领域持续健康发展,贯彻落实科学发展观的理念
参考文献:
[1] 张红歌.BIM技术在既有建筑改造中的应用探究[D].西南交通大学,2016.
[2] 杨智書.基于BIM技术的深化设计应用研究[D].广州大学,2016.
[3] 李凯.BIM技术在建筑设计阶段的应用[D].安徽建筑大学,2016.
[4] 冯楚雪.基于BIM的建筑结构设计流程管理研究[D].湖北工业大学,2016.
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