建筑结构设计中BIM技术的具体应用

建筑结构设计中BIM技术的具体应用

黄晨

中国建筑第五工程局有限公司，江苏省盐城市 224000

摘要：BIM 技术的发展是依靠于数据信息收集来建立数字模型，以及通过对数据信息加以提炼整理来形成具体的施工模式。随着我国现代化进程的不断加快，很多先进的工艺技术被广泛运用到建筑结构设计领域，其中就包括BIM技术。该技术在建筑结构层面的运用可以显著提升结构设计的效率和质量，通过构建三维虚拟模型的方式，便于设计人员开展后续的分析和决策。不仅如此，基于BIM技术的建筑结构设计，整体自动化水平比较高，可以显著降低人工劳动力，同时避免人员设计存在的失误情况，从而确保房屋建筑结构设计的整体质量效果。

关键词：建筑结构设计；BIM技术；具体应用

引言

BIM技术在建筑工程尤其是建筑设计中具有明显的应用优势。该技术能够在虚拟空间中,按照一定的比例,构建出与实际建筑相同的建筑模型,进而帮助设计人员全面了解建筑的设施和结构等情况。此外,BIM技术还可以借助先进的数字化技术,将建筑的各项数据信息全面、直观地展示出来,以便设计人员制订出更加科学、合理的设计方案,从而满足人们对建筑的各种使用需求。

1BIM技术的特点

通常而言，将BIM技术运用到实际结构设计当中，可以实现规划、设计、施工以及维护等管理水平高效提升，达到促进企业快速发展的实质性目的。具体而言，该项技术在建筑结构设计层面所表现出的技术优势和特点如下。第一，可视化。在以往的建筑结构施工过程中，其结构设计图纸的绘制一般都是通过CAD等二维技术工艺实现。其中，建筑内部空间结构大都根据工作人员长期的经验以及脑力判断。在特殊复杂的工程建设当中，单纯依靠脑力和经验显然无法达到理想的效果，给建筑结构设计造成巨大的阻碍。而BIM技术凭借可视化功能优势，可以将建筑内部空间结构以一种直观立体的方式呈现给作业人员，给后续施工决策提供科学合理的指导，同时也大幅提升了结构设计质量水平。第二，协调性。众所周知，在建筑施工建设过程中尤其是结构设计领域，涉及诸多专业，各个专业配置相应的部门开展施工作业。实际施工当中，如果各个部门之间协调和沟通不到位，那么不仅会导致施工进度和效率受到影响，同时也会大幅降低结构设计施工质量水平，不利于结构安全性和可靠性的提升，同时产生的碰撞问题也会导致后续出现返工和变更问题。

2建筑结构设计中BIM技术的具体应用

2.1建筑空间规划

空间规划是建筑设计的重要内容之一。在具体设计环节,设计人员可以利用BIM技术的可视化优势,对施工现场的地形条件、房屋景观以及造型等外部条件进行全面分析。同时,设计工作必须了解施工现场的地貌及其变化情况,如果仅靠人工来完成这部分工作,不仅费时费力,同时也难以避免人为误差等问题的出现。此时,BIM技术的优势就凸显出来。例如,基于BIM技术的大数据分析软件支持在线整理和分析海量数据,同时还能为创新建筑模式提供可靠的数据支撑。与此同时,设计人员还可以在具体的建筑设计中借助基于BIM技术的地理信息系统来完成地形分析图的绘制工作,进而在进一步提高绘制水平和效率的同时,发挥出基础数据的作用。

2.2协同设计

住宅建筑的给排水工程设计通常由一人完成,因而工作效率较低。此时,合理应用BIM技术不仅能够实现多人协同设计,还能有效提高设计效率,保证设计方案的准确性。例如,在建筑模型分析和图纸绘制工作中,设计团队可以借助BIM技术和CAD平台来解决结构载荷、用电载荷等方面的问题,进而有效避免设计过程中出现的各种不合理现象。再如,设计团队可以利用BIM技术来测算水泵的实际用电量,同时将模拟结果与设计方案进行对比,以及时发现不足之处并进行改进和优化,从而进一步提高给排水设计方案的专业性和可行性。

2.3实现对数据信息的有效利用

与传统的建筑结构设计技术相比,BIM技术具有十分突出的信息处理能力。设计人员能够在计算机内部建立结构单元数据库,实现建筑结构信息的快速处理和调用。建筑结构是一个复杂性较高的综合模块,包含许多的结构单元,各类信息联系密切并且存在交叉。在这种情况下,设计人员可利用BIM技术建立数据库,以简化结构设计,实现对建筑结构数据信息的定向查找,提高设计工作的效率和质量。

2.4三维动态建模

BIM技术的应用使建筑结构设计从二维设计升级到三维设计。二维设计的弊端主要体现在线性设计的局限性上,设计人员在二维线性设计的过程中,往往无法及时获得相关变更数据,这就容易导致后期施工过程中出现信息缺失的情况。然而,BIM技术可以有效解决这一难题。设计人员可利用BIM技术来构建三维动态模型,这个模型能够根据建筑工程的现场信息进行实时更新,并且能够实现不同部门之间的资料共享和信息交流。从目前的实际情况来看,BIM技术还有非常大的发展空间。现阶段,BIM技术在建筑工程施工过程中并没有充分发挥出应有的作用。因此,建筑行业必须加快推动信息化技术的发展,对三维建模软件进行不断升级,加强对数据流传输技术的深入研究,保证传统的二维设计模式向BIM三维数字化建模设计模式平稳过渡。

2.5在建筑结构参数设计方面

对于基于BIM技术的建筑结构模型，实际上该模型就是一个数据库，包括全部设计元素及信息，通过使用先进的现代化信息技术，能够有效连接建筑结构模型中不同的数据参数，同时还具有自动修改、自动关联的功能。在进行建筑结构参数设计过程中，通过使用BIM技术，设计工作者通过使用数据库中含有的信息资源来建立相应的建筑结构模型，与此同时，在进行建筑结构设计过程中，通过调整各种参数，进而在利用BIM技术来设计建筑结构过程中，能够对数据库信息进行及时更新。在进行建筑工程结构设计过程中，通过使用BIM技术，能够安全、可靠、高质量的录入与输出设计信息，能够对数据信息进行科学匹配，进而能够有效提高建筑结构的设计质量。

结语

综上所述，在建筑工程结构设计过程中，通过使用BIM技术，能够有效提高建筑工程结构的设计质量与设计效果。BIM工程设计师的工作内容比较复杂，除了设计之外，还需组织管理内部与外部合作的业主和承包商，并要考虑设计后施工的安全计划、了解施工进度、依据工程需求给出模型以及相关的数据、协助各种建筑工程，按照规定的期限顺利完成，因此，BIM工程设计师既要设计结构项目本身，又要跟进设计施工中的各种协调改进作用，自始至终需要参与服务设计后的现场管理。通过深入分析当下国内建筑工程设计对BIM技术的利用情况后可知，BIM技术的使用依然还存在很大的创新与提升空间。作为建筑工程结构设计工作者，应以传统设计经验为重要基础，充分运用BIM技术的运用，充分发挥出挥BIM技术的优势与使用价值，进一步提高建筑设计水平。

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