建筑結構設計中BIM技術的應用

林 暉

(中城建(福建)建筑設計研究院有限公司,福建 福州 350007)

1 BIM技術的概述

BIM技術對于整個建筑設計領域來說是至關重要的,BIM技術的應用能夠使設計方案從二維平面轉向三維立體,使整個建筑工程以立體的形式展現在人們面前,設計中的一些細小瑕疵都能夠被及時發現,使建筑結構設計質量得到有效保障。BIM技術具有可視化、協調性、模擬性、優化性以及可出圖性等優勢。

2 建筑結構設計中BIM技術的應用

2.1 建立建筑模型

在傳統的建筑結構設計中,大多數設計單位都會采用CAD繪圖技術來進行結構設計,往往不能及時發現設計中所存在的問題,不僅影響工程的施工進度,還影響工程的整體質量。而BIM技術的應用,則能夠使設計方案從平面展示轉換為立體展示,能夠更加清晰的看出設計中所存在的不足之處,且調整比較方便,有效提高了建筑結構的設計效率及設計質量。

2.2 BIM技術在建筑結構參數化設計中的應用

在對建筑結構進行設計的時候,采用BIM技術能夠有效提高設計信息的輸出質量及輸出效率,且信息的輸出更加安全、更加可靠,能夠推動建筑結構設計向數字化方向發展[1]。在設計的過程中,設計方可以建立一個獨立的數據庫,將所有關于建筑的數據信息全部保存在該數據庫中,實現設計信息數據的共享,讓所有參與設計的部門都能夠看到。設計人員可以根據各方提供的數據信息來對建筑的整體結構進行設計,在設計的時候能夠對不同的參數予以不同的約束,實現BIM系統數據庫的實時更新,從而提高設計質量及設計效率。

2.3 BIM技術在空間規劃上的應用

2.3.1 建筑選擇空間的應用

當建筑項目的地點確定之后,第一步要做的事情就是對選址的地形、地勢、土壤等空間因素進行分析,為結構設計搜集參考信息。在這個過程中可以,利用BIM技術對建筑基地的具體的地勢和地形等進行分析,構建出建筑基地信息的三維可視模型,為即將展開的設計工作提供可靠的信息。建筑選擇空間上應用BIM技術,能豐富設計數據庫的信息,同時也能使得建筑結構設計更科學合理。

2.3.2 建筑物空間規劃上的應用

建筑物的空間規劃上對BIM技術應用,主要是在數據庫的基礎上和的利用BIM技術可視化的特點,把通過三維技術把實際的建筑物模擬出來,是它以立體形態的呈現出來,在此基礎上設計師直觀的對室內的空間格局、視野、采光度、以及室外的電梯、樓梯、走廊、建筑物外形以及道路等進行可視性的分析。然后對不合理的地方進行調試,從而使得建筑物的空間規劃達到最佳的程度。

2.4 三維設計中BIM模型的碰撞檢查

在建筑項目的施工前,傳統的2D圖紙往往在使用過程中不能有效地反映個體以及系統之間的碰撞,時間緊、多專業協作、溝通不充分導致個體離散行為具有很大的不可預見性,使得設計人員很容易疏漏掉部分碰撞問題。所以,這就很需要運用BIM技術中的三維BIM模型進行三維碰撞檢查,這種監測的過程不僅能消除施工過程中的硬碰撞和軟碰撞,更能減少建筑施工過程中的返工問題和錯誤帶來的損失,進而優化設計到后期優化施工圖出圖并交底,建筑施工人員也可用BIM技術碰撞檢查優化后的3D模型方案進一步進行施工進度模擬和施工統籌模擬,提高建筑設計和施工的質量。

3 BIM技術為建筑結構設計帶來的好處

3.1 能夠更直觀、全面地感受建筑

以往在對建筑結構進行設計的時候,人們通常都會采用CAD技術來進行圖紙設計,讓圖紙來展現出建筑的整體結構、外觀形狀。不過人們對建筑整體性能的重視程度要遠遠高于對建筑外表的重視,這種形式的設計滿足不了人們對建筑性能以及越來越精細化、智能化設計的要求。而BIM技術的應用,則是使建筑整體以立體的形式呈現在人們面前,模擬出整個建筑的整體形態,不僅能夠看到建筑設計的外表,還能夠看出建筑的性能,讓人們通過對模型的觀察來判斷該建筑的安全性、舒適性以及美觀性,對建筑及結構設計過程中的錯漏碰缺進行檢測、校對、更正[2]。此外,BIM技術還能夠將建筑材料所使用的材質、光源等融入到建筑模型中,讓人們更加真實的感受建筑的整體效果。同時還能夠根據業主的合理建議來對設計模型進行更改,能夠有效提升業主對建筑結構設計的滿意程度。

3.2 模擬性

BIM技術可以將實際建筑模擬出來,并根據其本身所表現出來的形態來獲取重要的數據信息。通常情況下,BIM技術所取得的設計結果都是非常精準的。因此,設計人員在對建筑結構進行設計之前,需要充分利用BIM技術,通過模擬仿真技術來對設計方案進行判斷,判斷其是否能夠符合人們的各方面要求,并對設計中存在的瑕疵進行調整,防止因設計不合理而導致建筑質量下降,使建筑結構設計高質量、高效率完成。

3.3 為設計員提供最新的建筑相關信息

設計員在建筑結構設計的過程中需要收集各個方面的信息,使設計員能夠設計出既符合國家規范又能迎合當代人喜愛的建筑。設計員在進行建筑機構設計中需要考慮建筑的成本問題,因此還應了解相關的建筑材料信息,從而保證建筑能夠符合業主的需求。與傳統的建筑結構設計相比,BIM技術能夠為設計員提供最新的建筑信息。

3.4 協調性

協調性是建筑企業內部各專業人員間的組織協調,在內部形成一個有效的標準性文件,便與推動建筑工程的進程。另外BIM技術還能夠在建筑內部相關布置以及空間設置上起到協調的效果。

4 結束語

當下,隨著我國經濟水平及國民生活水平的不斷提升,建筑質量也在不斷提升,通過對BIM技術的應用,不僅能夠提高建筑結構的設計質量與設計效率,還能夠使后期的施工進度得到提高。因此,建筑設計單位應當加強對BIM技術的應用,并不斷對其進行改進,使其在建筑結構設計中發揮出更大的作用。

[1]袁良君.試論建筑結構設計中BIM技術的應用[J].四川水泥,2018(02):101,57．

[2]田溪.建筑結構設計中BIM技術的應用[J].江西建材,2018(01):41,43．