BIM技术支持下的建筑结构设计探究

2019-02-17杨雪宁

四川水泥 2019年6期

关键词：施工图结构设计内容

杨雪宁

（湖南高速铁路职业技术学院，湖南衡阳 421001）

当前建筑结构设计趋于复杂化，因此设计中的关联内容更加多样化。BIM技术应用于建筑结构设计具有多方面的优势，不仅可以提升设计效率，还有利于消除设计中的缺陷，保证设计效果。

1 BIM 技术体现出的优势

1.1 实现了信息的集成化

BIM 技术是计算图形技术发展的结果，实现了设计信息的集成化。在设计过程中，可以方便获得多种信息。在建筑结构设计中，由于BIM技术的应用，设计可以借助信息资源库来实现。结构设计中需要的信息都可以从资源库中提取，BIM技术实现了信息利用的最大化。结构设计可借助模型来实现，模型的核心作用是实现数据库的功能，数据库包含了丰富的三维模型和设计中需要的多种信息。比如设计建筑物的空间信息与地理信息，结构件的信息，各类材料的连接形式等。由于数据库的应用，设计人员方便获取设计信息，与传统的CAD模式相比，设计信息实现了集成化，应用价值更加突出。

1.2 实现了协同设计

BIM 技术具有平台功能，因此可以实现协同设计。在建筑结构中，建筑方、规划部门、设计部门、施工部门可以实现数据共享，不同的部门可以结合各自的需要对结构设计提出相应的要求。设计部门的初步设计可以采用三维模型加以展示，设计信息表达更直观，不同部门可以对设计内容提出构想，有助于设计内容更加完善。另外，平台可以对建筑结构的内容实时检测，有利于消除设计缺陷。

2 建筑结构设计中BIM 技术的支持作用

2.1 BIM 技术的自动计算

在建筑结构设计中，借助BIM技术可以为设计提供多方面的便利条件，设计数据可以直接借助数据。比如在建筑结构设计中，设计人员需要结合业主的需要改变设计数据，而数据修改会涉及到多方面的内容，BIM 技术会对相关数据加以自动分析，可以节省计算时间，数据可以保证准确性，有利于降低建筑结构设计中发生误差的机率。此外，借助BIM 技术可以对设计数据自动修改，设计者对于相关数据不需要再次验证，设计人员还可以对不同的设计版本对比分析，有利于提升设计的整体效果。

2.2 实现信息化设计

由于信息技术的发展，推动了BIM 技术的发展。BIM 技术的核心是实现了设计的信息化，区别于传统模式下的建筑结构设计，BIM 技术的重要改变是将模型构建融入了数据信息录入。建筑模型实现了与相关信息的协同作用。借助BIM 技术可以构建出建筑结构模型，多种结构模型可以组成数据库，设计人员在设计时，如果需要数据，可以直接从模型调取。设计师需要设计数据时，可以借助BIM的数据查询功能，快速获得相关数据。BIM技术应用于建筑结构设计可以缩短人工查询数据的时间，提高了设计的效率。

2.3 设计的一体化

借助BIM 技术不仅可以实现建筑结构的外观设计，还可以对设计效果加以模拟。另外在建筑结构时可以分析相关构件的受力情况、材料的属性、建筑的光源特点以及热能传导效果等内容。BIM技术应用于建筑结构设计可以实现设计的一体化。作为一种先进的设计方式，可以对建筑要素归纳整合，对设计作品综合分析。BIM技术的应用保证了建筑结构的整体效果。此外，建筑结构设计时借助BIM技术可以对建筑结构施工的相关工序进行分析，设计与施工实现了紧密结合，提升了建筑设计的一体化效果。

2.4 模型的三维效果

建筑结构设计包括了多方面的内容，传统的设计采用二维图纸将设计结果体现出来。BIM 技术可以将设计内容采用三维模型的形式展示出来，三维模式是以数据形式体现的，建筑结构借助三维立体模型直观地展示出来，可以方便设计人员与业主沟通。另外由于立体模型的建立，设计人员可以发现建筑结构设计中存在的缺陷，采用动态化的方式解决存在的问题，避免施工中发生的质量问题，利于保证建设质量。

3 BIM 技术在建筑结构设计的主要内容

3.1 完成方案的整体设计

方案设计是基础。借助BIM 技术，设计方式发生了改变，设计中的数据获取与设计流程基于信息技术。从方案设计的方式可以看出，BIM 技术建立了工程数据库，方案设计阶段可以结合结构分析，生成信息化的数据模型，方案设计会采用数据信息的方式实现审核。设计中的信息协调与反馈借助数据信息，因而保证了方案的设计效果。

3.2 初步设计

初步设计是对整体设计方案加以优化，结合结构设计的相关要求和建筑物的水电供暖的具体要求加以完善，保证设计方的合理性。初步设计要保证项目的可行性，还要兼顾经济性。因此设计内容要考虑到施工工艺，借助BIM技术可以提前分析施工中不同工种存在的技术冲突，可以确保施工的组织经济性。BIM 技术应用于初步设计，包括了多个环节。首先需要结合建筑结构的特点完成BIM模型的数据导入，依据数据库模型生成结构模型，采用链接的方式将相关的设计信息载入到项目中，建立项目样板，然后规划设备单元图，保证项目实施具有基础。建筑物借助三维形体展示，结构布置还是借助绘制的平面视图。结构设计人员要结合设计模型完成梁板、基础等相关内容的设计。借助建筑模型可以消除模型与构件会发生的冲突，有利于发现问题与解决问题。

3.3 施工图设计

在结构设计中，施工图设计是最为关键的内容，设计内容会对施工产生影响。通常条件下，施工图设计需要完成结构设计，还要确定施工工艺，选择相应的施工材料，因此设计图纸需要满足施工的使用要求，为施工提供必要的依据。由于BIM 技术的引入，施工图设计可以前置，相关的辅助设计也可以前置，因此有利于降低绘制施工图的工作量。借助BIM 技术可以对结构深化设计，突出细节，对于关键节点详细规划。从结构设计的流程来看，由于BIM 技术的介入，传统模式下设计准备变得简单化，二维视图可以方便生成，建筑中的不同专业的数据交换更加方便，可以发挥协同设计的作用，因此保证了施工图的设计效率。此外，借助BIM 技术有利于提前发现施工图设计存在的不合理因素，保证了设计内容的可行性。在当前的技术下，应用 BIM 核心功能需要保证硬件的配置标准，因此需要结合设计注重结合计算机专业，保证硬件的功能性。