建筑结构设计中BIM技术的应用叶红燕

建筑结构设计中BIM技术的应用叶红燕

浙江方圆规划建筑设计有限公司浙江丽水323000

摘要:BIM技术是当前面向社会大众的一种CAD计算,其被广泛地运用于建筑结构的数字化描述之中。BIM技术可以对建筑结构进行信息化转化,做到完整呈现。因此,选择电子模型来进行建筑结构的重建,将会让建筑设计得以创新与发展。特别是随着BIM技术的不断改进,BIM技术将会让不同行业与部门之间的数据形成共享。BIM技术在建筑设计中的运用,会让建筑结构的设计质量得到显著提升,也会让施工工作的开展更为安全。

关键词:建筑;结构设计;BIM技术;应用

1BIM技术及其重要作用

1.1BIM技术的重要作用

BIM技术的应用起到了重要作用,其主要表现在以下几个方面:①方便修改图纸。在传统的结构设计中,结构模型与图纸设计是分开进行的,二者之间并没有太大的关联,导致修改图纸非常不方便。而BIM技术的使用能够加强模型与图纸之间的关联,适当降低了修改图纸的工作量,提高了工作效率。若是需要修改图纸,设计人员只需要修改相关模型即可,其余的部分会自动更改,在很大程度上减轻了工作人员的工作压力,同时也提高了图纸的准确程度。②方便信息化管理的实现。BIM技术的使用,不仅加强了建筑结构设计的实际效果,同时也能够实现整个建筑工程的信息化管理。BIM技术的使用能够将建筑中各个环节的数据信息有效整合,并做好快速统计工作,同时也能够提供可视化数据沟通,保证工程的质量,解决信息不对称现象,并有效降低工程的成本。

1.1BIM技术

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。

2建筑结构设计中BIM技术的应用分析

2.1建筑住宅的前期模拟设计

BIM技术在住宅建筑的设计中是虚拟的,其通过模拟的形式来对施工过程进行数据呈现。利用BIM技术将会让整个施工过程的相关内容与具体方案被对比分析。继而达到模拟的目的。在这个过程中,可以一方面对出现的设计问题早发现、早处理,实现对现有施工方案的改进与完善,继而达到控制的效果;另一方面,也能让建筑工程的招投标工作在进行方案选择的时候,能够借助于数据模拟来更好地展示工程信息的细节内容。因此,选择BIM技术可以为建筑设计与施工活动减低管理与施工的成本。

建筑工程的施工环节中,BIM技术的运用可以对住宅结构不断优化。利用BIM技术,能够对当前的施工状况进行模拟,然后将出现将产生的数据信息进行搜集,以此来对出现人的不足之处提前总结、归纳。利用这样的方式,将可以对设计方案进一步完善。一方面,对住宅小区的环境进行设计优化;另一方面,也能对设计活动的资源配置进行使用状况的调整。BIM技术会让住宅设计的质量得到保障,整个模拟过程会让设计措施得到补充,让模拟过程能够对建筑设计中的设施、位置以技术选择等来进行动态调整,继而实现对整个住宅建设设计环境的控制、优化。

2.2建筑结构的可视化设计

BIM技术是通过三维模型计算来推动现代工程建筑发展的新技术。BIM技术能够在建筑工程的设计初期,针对于出现的不同问题来进行相关信息内容的三维实体模拟,方便参与建筑工程的不同主体能够利用这些信息内容来认识整个建筑工程,以此来对设计方案最优化。并且可以及时发现建筑结构设计中的质量缺陷与设计缺陷,对进一步提高建筑结构设计的整体质量有着重要意义。

2.3项目样板的完整性提升

建筑结构的设计中,项目内容的选择需要从基础工作入手来进行逐步完善。其所选择的标准类型需要与BIM技术相适应。在这个过程中,构建标准化的样板,将会极大程度地降低问题的产生,实现建筑效率的提升。当前,我国建筑行业已经形成了一个完善的设计标准了。利用的设计标准,将会让整个建筑结构设计工作的不同环节得以针对于用户的不同需求所在,来进行更具成效的改进与调整。

2.4数据模型的构建

BIM技术通过对三维实体模型的建构,将会让传统的设计技术得以突破与调整。这不仅仅是对传统平面模型的突破,也是对BIM技术内在价值的建构控制。在实际的控制运用中,BIM技术将会让可视化技术成为建筑结构动态变化的直接监控点,继而让整个建筑结构的设计方案得以更为合理,让BIM技术成为问题防范与解决的保障所在。

2.5具体应用

2.5.1建筑结构方案设计

在建筑结构设计中,可利用BIM模型进行建筑预估投资和建造成本分析,以便在工程建设初期,决策人员对设计方案作出合理的决策,避免后期出现返工,减少不必要的投资浪费。如某公共建筑,总建筑面积为3000m2,在平、立面结构绘制完毕后,在工程造价进行概算中发现,造价超出预算,故对设计方案进行优化,局部调整采用轻钢结构并缩减部分空间和面积,完善设计方案。

2.5.2结构可视化设计

在建筑结构设计过程中,通过BIM技术中的三维技术,可展示建筑结构及相关构件的立体效果。另外,利用BIM技术建立的实体模型,用户可根据需要从不同的角度观察到建筑构件的大小,方位和所用材料等。

在建筑结构可视化设计过程中,通过BIM技术可使得设计师能够精确地查看整个建筑的布局及细节,以便能迅速查找出建筑建设中的缺陷,如楼梯是否碰头、梁尺寸是否影响建筑净空、梁柱是否与水电管线发生碰撞等。

可见,BIM技术在建筑结构可视化设计中的应用,不仅能提升结构设计工作效率和质量,且可减少结构设计上的误差。

2.5.3主体结构受力复核

随着建筑结构越来越复杂化,故对建筑结构设计技术提出更高的要求。尤其是主体结构受力复核方面。如某高层综合大楼,为了将两栋塔楼连成一个整体,在塔楼之间采用高区、中区和低区3道连体。其中,高区连体一共有4层,最高处与地面之间的距离为170m,中区连体5层,最高处与地面之间的距离为120m,经综合考虑,为降低3道连体的施工难度,决定采用利用BIM技术进行3道连体起吊过程进行模拟。首先,在起吊过程模拟时,先对高区连体部分下2层进行模拟,再采用塔式起重机对上2层安装进行协助。在中区连体部分模拟时,在地面进行拼接,拼接完成后再起吊。待设计方案确定以后,再利用BIM模型对各起吊点荷载进行统计,并将统计结果提交设计院,为主体结构受力的复核提供一定的参考依据。

2.5.4建筑结构性能分析

在建筑结构设计时,要合理布置结构格局,且要提升结构抗震性能。在开展建筑结构性能分析时,有些设计师仍缺乏一些分析意识,且这项工作将会投入大量的人力、物力等。而BIM技术在结构设计分析中的应用,可实现建筑结构性能的数据进行自动分析,并能及时发现建筑结构设计中存在的缺陷,以便做出正确的调整,不断优化建筑结构的设计方案。

结束语

BIM技术当前在我国的建筑行业已经有了一个十分广泛地运用。同时,随着创新发展的不断深入,BIM技术的发展质量与运用水准也得到了极大地发展,选择BIM技术来推动当代建筑施工设计的总体水平,将会让施工质量得到更好保障。为此,建筑工程的设计师需要不断地积累运用BIM技术的经验,懂得从总结中求发展。在现有的基础上来对相关问题的改进之处进行完善,以此来更好地推动我国BIM技术在建筑设计行业的实际运用,提高运用效率与运用价值。

参考文献:

[1]庞帅杰.BIM技术在建筑设计阶段的模型构建[J].装饰装修天地,2017,(3):255.

[2]谢弘毅,刘隽.BIM技术在建筑设计中的实际应用[J].建筑工程技术与设计,2017,(1):267.

[3]陈靖宇.BIM技术在建筑设计中的应用[J].经贸实践,2017,(14):273.

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