探析建筑结构设计中BIM技术的应用

2016-02-18陈晓平卢嘉重庆建筑工程职业学院重庆400030

中国房地产业 2016年23期

文/陈晓平、卢嘉重庆建筑工程职业学院重庆 400030

探析建筑结构设计中BIM技术的应用

文/陈晓平、卢嘉重庆建筑工程职业学院重庆 400030

随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步，人们的生产和生活都已经离不开现代信息技术，它已然被应用于各个不同的领域，建筑行业也不例外。在整个建筑工程的施工过程中，建筑结构的设计起着至关重要的作用，只有建筑结构设计既科学又合理，才能确保建筑工程的质量达到预期的标准，才能保证建筑的安全、稳定性能。为了进一步提高建筑结构的设计质量，将BIM技术应用到建筑结构设计中不仅可以提高建筑设计的安全性、可靠性和舒适性，并且对整个建筑工程项目来说也更加经济，完工也更加迅速。

建筑结构设计；BIM技术；应用

1、引言

BIM技术是一种数字化的三维建模手段，具有可视化的功能，利用数字化特点进行实际的应用。在电子模型中，该技术能够储存全面、完整的数据资料，将其应用在建筑工程设计中，对建筑领域的创新提供了相应的技术支持，特别是近几年BIM技术的飞速发展，实现了多个专业、部门之间数据信息的共享，所以，在建筑行业中，设计人员、工程师、用户均可以利用BIM技术来来进行设计信息的交流，并利用其可视化模型的特点，对建筑结构进行真实的模拟和相关的分析。

2、BIM技术概述

在建筑形式和数量不断增多的前提下，工程项目所涉及的信息量也越来越大。这些信息如果得到及时收集，并加以利用。不但能够缩短工期，节约成本，提高施工质量，还能够更好地避免施工事故的发生，因此,信息技术在我国建筑工程中的优势非常显著。现阶段，我国还是应该采取一定的措施更好地发展和推广这项技术，这样才能够将此技术的优势充分发挥出来。在这个基础之上，技术人员应该全方面、高效率地对BIM技术的核心技术原理进行研究。

3、BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

3.1 BIM 技术在建筑结构设计中的可视化

BIM技术是以三维模型技术为基础，真实地展示建筑构件的新兴技术，它被广泛应用于现代建筑工程领域。在传统的建筑结构设计中，CAD软件无法将建筑结构的详细信息提供给用户，而与传统的CAD技术相比，BIM技术在建筑设计阶段便可以实现三维实体模型的构建，从而为用户对建筑结构的认识和了解提供更为直观的角度。很多大型的建筑工程结构设计采用BIM可视化技术进行动态的演示，帮助用户更深入地了解建筑结构的尺寸、相符度等各项参数，确保设计单位选择的设计方案是最优的，符合用户的需求和时代的发展。在观测的过程中，还可以及时地发现建筑结构中存在的设计漏洞，对提高建筑结构的设计质量有非常重要的意义。

3.2 建筑空间规划

建筑设计的第一步，就是建筑空间的规划。在选定建筑的建设地点之后，就可以开始对建筑空间进行实地分析，该环节的重点在于对地形的勘察分析，尤其是对于一些地形较为复杂的情况，建筑基地地形分析至关重要。运用BIM技术进行空间分析时，BIM技术的初步探索能够为设计工作开阔思路，其分析的内容则包括了具体坡高、斜率、坡向等。例如，对于坡度的分析，可以首先利用GIS建模，模拟各项相关参数。这样，设计人员即可从不同的角度出发，生成一系列的设计基础数据，以供后期正式设计参考。在结束地形探索之后，即可开展建筑物空间规划过程。一般来说，建筑物的空间规划中，BIM技术的可视化技术能够得到良好的应用，可以将建筑物的内外空间完全以3D立体画面展现出来，设计人员即可对建筑的室内、空间分割、道路等各个空间的布置进行设计规划，并利用BIM技术的调试功能，结合实际的影响因素进行综合参考，最终得到最佳的空间规划模型。

3.3 BIM 技术在建筑结构参数设计中的具体应用

在建筑结构信息模型中有一个数据库，这个数据库包含了所有的设计信息，且所有建筑结构设计参数都是相互关联的，设计人员可以通过查找数据库中的数据信息来构建建筑结构的形体，并且在设计的过程中约束不同的设计参数，确保BIM系统能够及时有效地对数据库进行更新和维护。BIM技术之所以被广泛应用于建筑结构的设计中，是因为它能够输出高质量、高安全性、高可靠性的设计信息，对数字化工作的开展有极大的帮助。

3.4 应用于建筑结构性能分析

传统设计过程中，对于建筑结构性能的分析，往往需要花费大量的人力、物力和时间，需要通过各种公式的计算，才能够完成分析过程，且这种分析方式非常容易出现误差，影响建筑结构性能分析结果的可靠性。BIM技术则针对该分析要求，设计了相应的性能分析软件，只需要将BIM模型相关的数据导入软件，即可快速且准确地完成整个分析过程，并根据分析结果，发现设计的不足之处，给予及时改正。

3.5 应用于钢结构的建模

当前的建筑工程日益发展，工程规模也逐渐扩大，向着大跨度、大空间的趋势发展，其中，以钢结构的广泛应用最为显著。建筑结构中，钢结构的连接件、加强件布置等非常繁杂，因此给此种结构的设计造成一定困难。但是，运用BIM技术即可解决该问题，BIM技术能够自行对钢结构的梁高进行精确计算，针对所有的连接件实行专门设计，实现参数化处理，并通过数据共享功能，完成对钢结构中螺栓等连接件的数量、设置间距等的掌控，这样，如果有构建新连接件的需要时，设计人员只需调整相应的数据即可。对于加强件的设计，则可利用BIM技术绘制大样图，而设计人员只需参考设计位置，即可确定加强件的设置位置，从而避免钢结构中出现薄弱环节。