建筑結構設計中BIM技術的應用

施岳群

(安徽理工大學土木建筑學院,安徽 淮南 232001)

BIM技術是從國外傳入中國的,其在國外的應用已經非常成熟,不過在國內,其起步較早,推廣力度較差,只是在最近幾年才開始被廣泛的應用到建筑工程中來。在工程建筑中,使用BIM技術不僅可以增加各部門之間的合作能力,還可以促進信息資源的共享與傳輸,同時還可以提升設計人員的工作效率和質量,保證設計圖紙的可行性和合理性。所以我們一定要對BIM技術的應用加強重視。

1 BIM技術的內容和特征

1.1 內容

BIM技術的推廣和應用為建筑結構設計提供了重要的支持,其可以實現二維平面向三位模式的轉化,從而幫助設計人員可以更加直觀地了解到整個工程結構的情況,并通過合理的分析和研究,制定有效的施工方案,在確保施工質量的基礎上,合理的規劃和使用建設的資金,并為建筑行業可持續發展戰略的實施奠定基礎。另外BIM技術還具有信息集成、傳遞以及協同設計的作用,并通過數字模型的監理來完善結構設計的內容,同時其還可以將各項目的建設情況進行有效的連接,使設計者們更加全面的了解各工作的開展情況,進而對施工圖紙進行優化,提升工程建設的可行性。除此之外,使用BIM技術還可以在進行建筑結構設計時,有效的降低設計的時間,提升工程結構設計的質量和安全。

1.2 特征

首先,在使用BIM技術時,還應建立數據庫,將建筑結構的空間信息、各配件的尺寸大小以及連接方式等進行有效的收集和保存,使設計人員可以隨時進行信息的讀取,以完善建筑結構設計的內容和質量,保證設計的科學性、合理性。

其次,在進行建筑結構設計工作是,設計人員可以自行建立平臺,將建筑施工中各個部門之間進行有效的串聯,實現信息的交流和共享,同時設計者還可以根據各部門提供的相應數據,對建筑的結構進行調整,并在設計完成后檢測出管線等設施安裝的情況,減少管線安裝中問題的產生,提升施工的效率,減少施工中不必要的經濟損失。

最后,在建筑結構設計中使用BIM技術,可以通過修改一項參數而完成全部參數的更改,能夠有效的提升參數設計的便利性,減少計算失誤等情況的產生。另外,此技術還可以對施工過程進行模擬,確保現場工程師可以掌握各流程之間的情況,找出存在的問題,并進行及時修改,在確保工程質量的基礎上,縮短工期,提升企業的經濟效益。

2 建筑結構設計中BIM技術的具體應用

2.1 在建筑結構設計中的應用

①模擬設計

BIM技術是利用模擬建模的方式來呈現建筑中所需的數據資料的,通過此技術的應用,可以使工程建設人員全面的了解施工的具體內容,并根據實際的情況進行細致的分析和研究,以提升工程建設的合理性。其優勢在于：

首先,可以對結構設計中存在的問題進行及時的發現和解決,從而優化結構設計內容,提升施工方案的質量,明確管理工作的重點,確保后期工作的正常開展；

其次,在進行招投標工作中,可以通過此技術對提交方案進行細致分析,進而選擇出最適合的方案并應用到工程建設中來,降低結構設計以及施工過程中成本的消耗情況,增加企業的效益。另外,使用此技術還可以對住宅結構進行合理的優化工作。通過對施工情況的模擬,來對相關信息進行收集和整理,并對這些數據進行分析,找出其中存在的不足之處,從而將設計方案進行不斷的優化。其優勢在于,不僅可以更好的進行住宅環境的設計工作,還可以對居住以及活動中涉及的資源進行合理的規劃和配置,從而保證住宅設計的質量,優化人們居住的空間環境,加強對住宅的管控。

②可視化設計

原有的建筑結構設計工作大多都是利用平面圖繪制的方式來體現的,其雖然可以對整體結構進行科學的規劃,但卻不能將更為細致的內容展現出來。但應用BIM技術則可以通過3D模型的建立將建筑的結構進行充分的展現,幫助相關人員充分的了解結構的情況,找出其中存在的不足之處,以提升建筑結構的設計質量,保證施工環節的正常開展。

2.2 建筑結構分析中的具體應用

在進行工程建設過程中,首先要對建筑的整體結構進行充分的分析,以保證建筑的完整性,提升建筑的安全,但是目前我國建筑結構越來越復雜,其設計到的環節也逐漸的增加,這就為工作人員帶來了一定的困難性,而使用BIM技術則可以有效的降低結構分析中存在的問題,提升工作人員信息數據收集和整合的效率,同時其還可以幫助設計人員對收集的相應數據資料進行合理的分析,從而加強對建筑結構的認知和了解。之后再通過收集的數據資料制定相應的建筑結構空間模型,以為工作人員提供更多的參考,提升分析的準確率,進而為工程建設提供有利的支持。

2.3 建筑結構參數設計中的具體應用

建筑結構設計會涉及到很多的參數問題,且這些參數之間都存在著相應的關系,一個參數出現問題,就會導致相應的參數均發生改變,從而影響結構的穩定性。但是使用BIM技術進行建模的過程中,由于該技術包含一個完整性的信息數據庫,在該數據庫中所有的信息都是關聯的,因此,設計師可以通過數據庫中的信息來進行完整的建筑結構設計,從而保證模型建立的真實性、合理性,提升相應信息數據的傳輸效率,保證數據的安全性,逼格為建筑的后期施工奠定基礎。

3 BIM技術在建筑結構設計中的問題以及解決措施

3.1 問題

①為建立完善的標準體系

目前,在我國建筑行業中,BIM技術已經被廣泛的應用在了建筑結構設計環節中,但是相應的技術還不是十分成熟,還存在著很多的問題需要解決。比如說在使用BIM技術時,其自身的管理體系還不是十分的完善,導致在進行建筑結構設計過程中,往往會出現一些問題無法被有效的解決或規避,進而導致建筑結構存在著一些不合理的情況,影響后期人們的使用。

②使用成本較高

BIM技術是現階段進行建筑結構設計時較為先進的一種技術,雖然其可以提高建筑結構的穩定性和完善性,不過在使用過程中,也還是會造成大量的資金消耗,影響建筑企業的經濟效益。再加上我國目前的建筑行業專業人員缺失嚴重,嚴重缺乏此技術使用的專業人員。另外,利用BIM技術需要大量的人力物力,需要更多的資金進行設備的購買和專業人員的聘請,而且在建筑結構設計的后續進行之中還需要對其進行不斷的更新,這就導致各個方面都需要大量的資金支持。

3.2 解決措施

①構建完善的項目樣板

項目樣本是進行建筑結構設計工作的基礎內容,也是保證結構設計完整性的重要部分。只有把基礎打好,才能夠使之后的實施更加的順利,項目樣板設計好能夠減少設計師的重復性工作,能夠大大的提高設計人員的工作效率。

②確保結構構件的設計與實際的工程建設相符

建筑的結構是由各部件通過組合來實現的,部件的質量將直接決定著建筑的整體質量,因此在進行工程結構設計時,一定要對結構構件進行合理的設計和規劃,嚴格按照相應的標準進行操作,從而保證建筑的質量符合實際建設的需求。另外,在設計過程中,也要根據實際情況對構建進行科學的規劃和調整,避免各構件在使用過程中出現分歧和沖突。

4 結論

總而言之,將BIM技術應用到建筑結構設計中來,可以有效的提升各部門之間的合作效率,促進信息的共享和更新,幫助設計者更好的了解工程建設的情況,完善結構的設計內容。同時此技術的應用還可以降低工作人員的勞動量,提升設計的質量和效率,保障建筑工程的正常施工。