建筑结构设计中BIM技术的应用

施岳群

(安徽理工大学土木建筑学院,安徽 淮南 232001)

BIM技术是从国外传入中国的,其在国外的应用已经非常成熟,不过在国内,其起步较早,推广力度较差,只是在最近几年才开始被广泛的应用到建筑工程中来。在工程建筑中,使用BIM技术不仅可以增加各部门之间的合作能力,还可以促进信息资源的共享与传输,同时还可以提升设计人员的工作效率和质量,保证设计图纸的可行性和合理性。所以我们一定要对BIM技术的应用加强重视。

1 BIM技术的内容和特征

1.1 内容

BIM技术的推广和应用为建筑结构设计提供了重要的支持,其可以实现二维平面向三位模式的转化,从而帮助设计人员可以更加直观地了解到整个工程结构的情况,并通过合理的分析和研究,制定有效的施工方案,在确保施工质量的基础上,合理的规划和使用建设的资金,并为建筑行业可持续发展战略的实施奠定基础。另外BIM技术还具有信息集成、传递以及协同设计的作用,并通过数字模型的监理来完善结构设计的内容,同时其还可以将各项目的建设情况进行有效的连接,使设计者们更加全面的了解各工作的开展情况,进而对施工图纸进行优化,提升工程建设的可行性。除此之外,使用BIM技术还可以在进行建筑结构设计时,有效的降低设计的时间,提升工程结构设计的质量和安全。

1.2 特征

首先,在使用BIM技术时,还应建立数据库,将建筑结构的空间信息、各配件的尺寸大小以及连接方式等进行有效的收集和保存,使设计人员可以随时进行信息的读取,以完善建筑结构设计的内容和质量,保证设计的科学性、合理性。

其次,在进行建筑结构设计工作是,设计人员可以自行建立平台,将建筑施工中各个部门之间进行有效的串联,实现信息的交流和共享,同时设计者还可以根据各部门提供的相应数据,对建筑的结构进行调整,并在设计完成后检测出管线等设施安装的情况,减少管线安装中问题的产生,提升施工的效率,减少施工中不必要的经济损失。

最后,在建筑结构设计中使用BIM技术,可以通过修改一项参数而完成全部参数的更改,能够有效的提升参数设计的便利性,减少计算失误等情况的产生。另外,此技术还可以对施工过程进行模拟,确保现场工程师可以掌握各流程之间的情况,找出存在的问题,并进行及时修改,在确保工程质量的基础上,缩短工期,提升企业的经济效益。

2 建筑结构设计中BIM技术的具体应用

2.1 在建筑结构设计中的应用

①模拟设计

BIM技术是利用模拟建模的方式来呈现建筑中所需的数据资料的,通过此技术的应用,可以使工程建设人员全面的了解施工的具体内容,并根据实际的情况进行细致的分析和研究,以提升工程建设的合理性。其优势在于：

首先,可以对结构设计中存在的问题进行及时的发现和解决,从而优化结构设计内容,提升施工方案的质量,明确管理工作的重点,确保后期工作的正常开展；

其次,在进行招投标工作中,可以通过此技术对提交方案进行细致分析,进而选择出最适合的方案并应用到工程建设中来,降低结构设计以及施工过程中成本的消耗情况,增加企业的效益。另外,使用此技术还可以对住宅结构进行合理的优化工作。通过对施工情况的模拟,来对相关信息进行收集和整理,并对这些数据进行分析,找出其中存在的不足之处,从而将设计方案进行不断的优化。其优势在于,不仅可以更好的进行住宅环境的设计工作,还可以对居住以及活动中涉及的资源进行合理的规划和配置,从而保证住宅设计的质量,优化人们居住的空间环境,加强对住宅的管控。

②可视化设计

原有的建筑结构设计工作大多都是利用平面图绘制的方式来体现的,其虽然可以对整体结构进行科学的规划,但却不能将更为细致的内容展现出来。但应用BIM技术则可以通过3D模型的建立将建筑的结构进行充分的展现,帮助相关人员充分的了解结构的情况,找出其中存在的不足之处,以提升建筑结构的设计质量,保证施工环节的正常开展。

2.2 建筑结构分析中的具体应用

在进行工程建设过程中,首先要对建筑的整体结构进行充分的分析,以保证建筑的完整性,提升建筑的安全,但是目前我国建筑结构越来越复杂,其设计到的环节也逐渐的增加,这就为工作人员带来了一定的困难性,而使用BIM技术则可以有效的降低结构分析中存在的问题,提升工作人员信息数据收集和整合的效率,同时其还可以帮助设计人员对收集的相应数据资料进行合理的分析,从而加强对建筑结构的认知和了解。之后再通过收集的数据资料制定相应的建筑结构空间模型,以为工作人员提供更多的参考,提升分析的准确率,进而为工程建设提供有利的支持。

2.3 建筑结构参数设计中的具体应用

建筑结构设计会涉及到很多的参数问题,且这些参数之间都存在着相应的关系,一个参数出现问题,就会导致相应的参数均发生改变,从而影响结构的稳定性。但是使用BIM技术进行建模的过程中,由于该技术包含一个完整性的信息数据库,在该数据库中所有的信息都是关联的,因此,设计师可以通过数据库中的信息来进行完整的建筑结构设计,从而保证模型建立的真实性、合理性,提升相应信息数据的传输效率,保证数据的安全性,逼格为建筑的后期施工奠定基础。

3 BIM技术在建筑结构设计中的问题以及解决措施

3.1 问题

①为建立完善的标准体系

目前,在我国建筑行业中,BIM技术已经被广泛的应用在了建筑结构设计环节中,但是相应的技术还不是十分成熟,还存在着很多的问题需要解决。比如说在使用BIM技术时,其自身的管理体系还不是十分的完善,导致在进行建筑结构设计过程中,往往会出现一些问题无法被有效的解决或规避,进而导致建筑结构存在着一些不合理的情况,影响后期人们的使用。

②使用成本较高

BIM技术是现阶段进行建筑结构设计时较为先进的一种技术,虽然其可以提高建筑结构的稳定性和完善性,不过在使用过程中,也还是会造成大量的资金消耗,影响建筑企业的经济效益。再加上我国目前的建筑行业专业人员缺失严重,严重缺乏此技术使用的专业人员。另外,利用BIM技术需要大量的人力物力,需要更多的资金进行设备的购买和专业人员的聘请,而且在建筑结构设计的后续进行之中还需要对其进行不断的更新,这就导致各个方面都需要大量的资金支持。

3.2 解决措施

①构建完善的项目样板

项目样本是进行建筑结构设计工作的基础内容,也是保证结构设计完整性的重要部分。只有把基础打好,才能够使之后的实施更加的顺利,项目样板设计好能够减少设计师的重复性工作,能够大大的提高设计人员的工作效率。

②确保结构构件的设计与实际的工程建设相符

建筑的结构是由各部件通过组合来实现的,部件的质量将直接决定着建筑的整体质量,因此在进行工程结构设计时,一定要对结构构件进行合理的设计和规划,严格按照相应的标准进行操作,从而保证建筑的质量符合实际建设的需求。另外,在设计过程中,也要根据实际情况对构建进行科学的规划和调整,避免各构件在使用过程中出现分歧和冲突。

4 结论

总而言之,将BIM技术应用到建筑结构设计中来,可以有效的提升各部门之间的合作效率,促进信息的共享和更新,帮助设计者更好的了解工程建设的情况,完善结构的设计内容。同时此技术的应用还可以降低工作人员的劳动量,提升设计的质量和效率,保障建筑工程的正常施工。