BIM技术在建筑结构设计中的应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

佟敬时

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摘要

BIM技术作为一种创新的建筑技术,在目前建筑工程领域已经获得了较好的应用,并且随着技术的深入应用,也更是创新了建筑设计方案与设计措施。本文基于此,研究和分析BIM技术在建筑结构设计中的应用,以供参考。


关键词

BIM技术;建筑设计;结构设计

正文


    1 BIM技术应用在建筑结构设计中的主要功能

    1.1设计数据信息化功能

    BIM技术是在现代信息技术基础上发展而来,其核心就是信息,与传统的设计软件模型相比,BIM技术的最大优势体现在能够携带信息[1]。从这个角度而言,可以BIM技术模型当作建筑工程的信息数据库,建筑工程所有的设计数据都可以从此数据库中找到,且数据之间有着各种各样的联系方式,在设计人员需要某一方面数据时,只需要点击特定的点,即可以在最短时间内得到最全面、可靠的报表清单,避免了设计人员在数据查找等方面耗费的时间,解决了人工记录和输入数据可能出现误差的问题,提高了建筑结构设计的效率和可靠性[2]

    1.2工程模型三维化功能

    BIM技术是一种三维技术,以BIM技术设计的建筑模型可以通过三维立体方式展现出来,设计人员可以对建筑结构各部分情况进行直观观察,及早发现暖通管道、墙体梁板等建筑结构组成部分之间存在冲突的问题,并进行解决,避免给后期施工造成不良影响,可以对设计方案进行更加深入的理解和分析,将存在施工困难等问题的设计方案排除,有效提高了整体的设计质量。

    1.3工程设计一体化功能

    BIM技术所设计的建筑模型,并不单单是建筑工程的外观,还包括建筑工程的光源、建筑的热能传导和材质属性等,BIM模型是将建筑工程各方面内容纳入一体的一种设计,除了可以从安全性角度评价建筑结构之外,还可以从舒适性、光源、节能等多个角度对建筑结构进行评价,有效提高了建筑结构设计的效果。同时,BIM技术不仅可以提供类似CAD设计的平面图纸,也可以直接完成整个建筑模型的渲染,还能够利用BIM软件分析、处理模型,实现了设计出图、计算、渲染等设计环节的一体化[3]

    2 BIM模型的层次应用

    2. 1 BIM模型的集成化应用

    BIM模型采用的是参数化的描述方式,这种方法是目前最合理的信息单元描述方式,能够非常准确的将建筑结构中的梁、墙以及柱等部分建立模型,在建立模型的时候,建筑物实际上就是真实的展现过程中,其内部信息以及内涵都会被描述出来。另外,在建立模型的这个过程中,系统还会对结构中大量物理信息进行全面的分析,进行分类处理。技术人员能够更加直观,便捷、多方位的对建筑物的构造情况进行了解,从而有效避免很多设计上失误,以及事故的发生。

    2. 2 信息共享和交换

    在结构设计完成后,BIM模型能够直接读取结构设计中的信息,并且结合这

    些信息建立完整的结构分析模型。三维模型的结构布置保持与分析模型相互一致的状态,使结构状态得到高度的统一,建筑信息模型在传统的模型分析上往往以数据作为基础,BIM在读取数据的过程中,使数据文件转换为自身的结构形式,最终实现设计流程中的资源共享,以此提高资源的协调应用能力[4]

    2. 3 参数形成和编辑

    BIM技术的核心就是利用数据库模型体现出各个设计参数,这使很多结构模型都和实体结构参数相互一致,参数在形成模型化后,会根据不同的构件特征形成相互的规则性,使模型设计能够和实际施工相互联系。

    3.3 工程设计一体化

    依托于BIM技术,设计人员能够将在设计方案中,对建筑项目中涉及到的光源、热能传导以及相关材质进行说明,在建筑结构设计过程中,形成一体化机制。以BIM技术为切入点,设计人员的工作范畴得到延伸,既能够对建筑结构进行设计,也可以根据建筑结构设计成果来完成对建筑项目内光源、节能设备的评估,并根据评估结果进行优化调整,形成最佳设计方案,为住户营造出舒适、安全的居住环境。

3 房建BIM技术的综合实践

    3.1 对工程的三维模型构建

    利用房建BIM技术建立起来的工程三维参数化模型,充分实现了工程施工的可视化。传统的工程施工图是一张张平面图纸,元素单一,不能快速反映工程施工空间的几何构造和内部配置情况;而三维参数化模型对工程各构件的尺寸、位置、材质都能予以直接性的反映。并且可以几乎涵盖工程施工过程中的所有参数,如灌桩直径、箱梁材质,甚至是构件材料的厂家信息等。一旦发生变更,只需直接在模型中进行修改即可,模型也会随之进行自动调整,方便快捷。

    3.2 工程图纸的输出

    当前,工程设计交付的图纸主要以CAD为主,2D图纸成为现场施工的唯一准确化依据。但是伴随着施工的实际需求,各种异形的构件大量出现,这时再采用传统的平面图纸已难以进行准确的定位了。而且往往需平、立、剖面结合起来才能精确的进行把握,费时、费力。

    3.3 实现物料跟踪自动化管理

    为了最大限度地确保工程高质、高量完成,施工中对所使用的建筑材料进行全面记录很重要,通过BIM技术的应用构建建筑材料三维参数模型,施工中所使用到的材料可直接记录在三维模型中形成一套完善的物料管理系统,如遇工程突发状况,可借助数据库中的相关记录及时找出问题出处,以防止不良纠纷现象的发生。

    3.4 进行相关工程的4D施工模拟运用

    房建BIM技术建立起来的工程施工模型都是呈现为3D化的,如果在此基础之上,再继续添加一个时间维度,结合工程的施工进度,那么就可以实现相关工程的4D施工模拟。而且这种施工模拟与现实的工程施工时间的节点是相对应的,便于工程管理人员能及时的与现场施工进度情况相对比,纠偏查错。让工程的具体施工人员对工程每一个阶段的施工任务都了然于心。实施4D施工模拟,本身为合理地编制工程施工资源,计划和劳动力提供了可靠的依据。并且有利于对施工过程可能出现的问题提早发现。使得工程管理人员可以事前进行控制,编制预防或替换方案。降低其施工风险,减少返工率,控制工程的成本。

    3.5 检测协调

    在施工中由于专业之间的差异性制定出切实可行的设计图纸则显得尤为重要,即便是同类型的施工,由于专业人员研究领域的区别在设计图纸的理解方面也是不尽相同的,从而造成施工中的一些不便之处像机电设备与剪力墙施工出现冲突等现象层出不穷,如果管线与相关结构在施工中发生冲突,则一方面会造成工程延期甚至返工现象,另一方面也会影响后续施工的顺利实施,给施工造成一定的损失

    结语

    BIM技术是房建工程建设中一项新型的应用技术,它的引用范围较广,并且应用性较强,在进行房建工程施工中,能够对整体的工程进度进行监控和管理,及时发现工程施工中存在的问题,并对这些问题进行及时解决,使工程的整体质量得到有效的保证,并能够提升工程施工的效率,从而保证整体工程施工能够顺利进行。

参考文献:

[1]汪兴文,于浩,杨平.BIM技术在建筑结构设计中的合理应用探析[J].智能建筑与智慧城市,2022,(11):111-113.

[2]刘晓峰.建筑信息模型技术在建筑结构设计中的应用探究[J].工程与建设,2022,(05):1277-1279.

[3]钟顺.建筑结构设计中BIM技术的应用分析[J].中国设备工程,2022,(16):23-25.


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