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(xiàn)在人們面前,設計中的一些細小瑕疵都能夠被及時發(fā)現(xiàn),使建筑結構設計質量得到有效保障。BIM技術具有可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性以及可出圖性等優(yōu)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(tǒng)的建筑結構設計中,大多數(shù)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(fā)現(xiàn)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(shù)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(shù)字化方向發(fā)展[1]。在設計的過程中,設計方可以建立一個獨立的數(shù)據(jù)庫,將所有關于建筑的數(shù)據(jù)信息全部保存在該數(shù)據(jù)庫中,實現(xiàn)設計信息數(shù)據(jù)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(jù)各方提供的數(shù)據(jù)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(shù)予以不同的約束,實現(xiàn)BIM系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(guī)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(shù)據(jù)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(guī)劃上的應用

建筑物的空間規(guī)劃上對BIM技術應用,主要是在數(shù)據(jù)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(tài)的呈現(xiàn)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(guī)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(tǒng)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(tǒng)之間的碰撞,時間緊、多專業(yè)協(xié)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(jiān)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(yōu)化設計到后期優(yōu)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(yōu)化后的3D模型方案進一步進行施工進度模擬和施工統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)在人們面前,模擬出整個建筑的整體形態(tài),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(jù)業(yè)主的合理建議來對設計模型進行更改,能夠有效提升業(yè)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(jù)其本身所表現(xiàn)出來的形態(tài)來獲取重要的數(shù)據(jù)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(guī)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(yè)主的需求。與傳統(tǒng)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(xié)調性

協(xié)調性是建筑企業(yè)內部各專業(yè)人員間的組織協(xié)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(xié)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(fā)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．