建筑结构设计中BIM技术的应用

林 晖

(中城建(福建)建筑设计研究院有限公司,福建 福州 350007)

1 BIM技术的概述

BIM技术对于整个建筑设计领域来说是至关重要的,BIM技术的应用能够使设计方案从二维平面转向三维立体,使整个建筑工程以立体的形式展现在人们面前,设计中的一些细小瑕疵都能够被及时发现,使建筑结构设计质量得到有效保障。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性以及可出图性等优势。

2 建筑结构设计中BIM技术的应用

2.1 建立建筑模型

在传统的建筑结构设计中,大多数设计单位都会采用CAD绘图技术来进行结构设计,往往不能及时发现设计中所存在的问题,不仅影响工程的施工进度,还影响工程的整体质量。而BIM技术的应用,则能够使设计方案从平面展示转换为立体展示,能够更加清晰的看出设计中所存在的不足之处,且调整比较方便,有效提高了建筑结构的设计效率及设计质量。

2.2 BIM技术在建筑结构参数化设计中的应用

在对建筑结构进行设计的时候,采用BIM技术能够有效提高设计信息的输出质量及输出效率,且信息的输出更加安全、更加可靠,能够推动建筑结构设计向数字化方向发展[1]。在设计的过程中,设计方可以建立一个独立的数据库,将所有关于建筑的数据信息全部保存在该数据库中,实现设计信息数据的共享,让所有参与设计的部门都能够看到。设计人员可以根据各方提供的数据信息来对建筑的整体结构进行设计,在设计的时候能够对不同的参数予以不同的约束,实现BIM系统数据库的实时更新,从而提高设计质量及设计效率。

2.3 BIM技术在空间规划上的应用

2.3.1 建筑选择空间的应用

当建筑项目的地点确定之后,第一步要做的事情就是对选址的地形、地势、土壤等空间因素进行分析,为结构设计搜集参考信息。在这个过程中可以,利用BIM技术对建筑基地的具体的地势和地形等进行分析,构建出建筑基地信息的三维可视模型,为即将展开的设计工作提供可靠的信息。建筑选择空间上应用BIM技术,能丰富设计数据库的信息,同时也能使得建筑结构设计更科学合理。

2.3.2 建筑物空间规划上的应用

建筑物的空间规划上对BIM技术应用,主要是在数据库的基础上和的利用BIM技术可视化的特点,把通过三维技术把实际的建筑物模拟出来,是它以立体形态的呈现出来,在此基础上设计师直观的对室内的空间格局、视野、采光度、以及室外的电梯、楼梯、走廊、建筑物外形以及道路等进行可视性的分析。然后对不合理的地方进行调试,从而使得建筑物的空间规划达到最佳的程度。

2.4 三维设计中BIM模型的碰撞检查

在建筑项目的施工前,传统的2D图纸往往在使用过程中不能有效地反映个体以及系统之间的碰撞,时间紧、多专业协作、沟通不充分导致个体离散行为具有很大的不可预见性,使得设计人员很容易疏漏掉部分碰撞问题。所以,这就很需要运用BIM技术中的三维BIM模型进行三维碰撞检查,这种监测的过程不仅能消除施工过程中的硬碰撞和软碰撞,更能减少建筑施工过程中的返工问题和错误带来的损失,进而优化设计到后期优化施工图出图并交底,建筑施工人员也可用BIM技术碰撞检查优化后的3D模型方案进一步进行施工进度模拟和施工统筹模拟,提高建筑设计和施工的质量。

3 BIM技术为建筑结构设计带来的好处

3.1 能够更直观、全面地感受建筑

以往在对建筑结构进行设计的时候,人们通常都会采用CAD技术来进行图纸设计,让图纸来展现出建筑的整体结构、外观形状。不过人们对建筑整体性能的重视程度要远远高于对建筑外表的重视,这种形式的设计满足不了人们对建筑性能以及越来越精细化、智能化设计的要求。而BIM技术的应用,则是使建筑整体以立体的形式呈现在人们面前,模拟出整个建筑的整体形态,不仅能够看到建筑设计的外表,还能够看出建筑的性能,让人们通过对模型的观察来判断该建筑的安全性、舒适性以及美观性,对建筑及结构设计过程中的错漏碰缺进行检测、校对、更正[2]。此外,BIM技术还能够将建筑材料所使用的材质、光源等融入到建筑模型中,让人们更加真实的感受建筑的整体效果。同时还能够根据业主的合理建议来对设计模型进行更改,能够有效提升业主对建筑结构设计的满意程度。

3.2 模拟性

BIM技术可以将实际建筑模拟出来,并根据其本身所表现出来的形态来获取重要的数据信息。通常情况下,BIM技术所取得的设计结果都是非常精准的。因此,设计人员在对建筑结构进行设计之前,需要充分利用BIM技术,通过模拟仿真技术来对设计方案进行判断,判断其是否能够符合人们的各方面要求,并对设计中存在的瑕疵进行调整,防止因设计不合理而导致建筑质量下降,使建筑结构设计高质量、高效率完成。

3.3 为设计员提供最新的建筑相关信息

设计员在建筑结构设计的过程中需要收集各个方面的信息,使设计员能够设计出既符合国家规范又能迎合当代人喜爱的建筑。设计员在进行建筑机构设计中需要考虑建筑的成本问题,因此还应了解相关的建筑材料信息,从而保证建筑能够符合业主的需求。与传统的建筑结构设计相比,BIM技术能够为设计员提供最新的建筑信息。

3.4 协调性

协调性是建筑企业内部各专业人员间的组织协调,在内部形成一个有效的标准性文件,便与推动建筑工程的进程。另外BIM技术还能够在建筑内部相关布置以及空间设置上起到协调的效果。

4 结束语

当下,随着我国经济水平及国民生活水平的不断提升,建筑质量也在不断提升,通过对BIM技术的应用,不仅能够提高建筑结构的设计质量与设计效率,还能够使后期的施工进度得到提高。因此,建筑设计单位应当加强对BIM技术的应用,并不断对其进行改进,使其在建筑结构设计中发挥出更大的作用。

[1]袁良君.试论建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川水泥,2018(02):101,57．

[2]田溪.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材,2018(01):41,43．