建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究论文_李正祥

建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究论文_李正祥

蔺科(上海)建筑设计顾问有限公司 上海市 200333

摘要:在社会经济不断的发展,建筑设计行业需求以及建筑施工技术要求下,要求计算机技术和传统工程技术需要更紧密的相互结合。研究BIM建筑软件,为项目提供全过程建设的平台,将有效的提升建筑工程全过程的工作效率,避免建筑工程上的盲点以及经济的浪费。本文就结合作者的实际工作经验入手,对建筑工程结构设计中的BIM技术应用优势进行分析,并且阐述了其设计原理及其要点,以供参考。

关键词:BIM技术;建筑工程;结构设计;系统化

前言:

随着我国城市化的进程不断加快,建筑工程行业也得到了蓬勃发展。在快节奏的设计周期及精细化可直接落地的设计需求下,传统的建筑工程结构设计已经远远不能满足建筑行业当下的发展需求,传统的建筑工程结构设计中设计周期较长和工作效率不高的问题越发凸显,建筑工程行业需要不断的寻找出新的技术来解决上述问题。BIM技术就可以实现对传统的建筑工程结构设计问题的解决,在一定程度上缩短工程设计和施工的周期,提升了工程的工作效率和质量。

1 BIM技术发展概述

BIM技术的概念最早是从美国提出的,其完整的解读则是建筑信息模型,也就是英文Building Information Modeling的拼写首字母。建筑信息模型是建筑学、工程学及土木工程的新工具,是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。就我国在建筑工程的设计发展历史分析,建筑信息管理的技术从兴起到现在,已经出现了两次技术性革命。第一次的技术性革命主要是指CAD技术的开发与应用,其能够把传统手绘的图纸改进成计算机绘制图纸。第二次的技术革命主要是指BIM技术的诞生以及使用,将多专业分别分布绘图的方式转变成共同绘图,将传统二维空间模式转变为三维空间模式,有着一定的立体感,使得绘图的效果能够更加的突出,并且采用了数字化的技术应用在工程设计中,可以准确的提供相关信息库的数据,其信息数据能够详细描述出建筑集合信息与专业化的信息。

2 传统建筑结构设计问题的简述

第一,分析传统建筑工程结构设计的问题,可以对比出BIM技术的应用优势,就建筑工程空间进行设计的时候,传统设计流程是不能实现可视化的目的,真正的建筑形态需要设计人员自己去想象。这对于一些有构图经验的建筑人员,的确是显得十分容易的,但近些年来,客户对建筑风格的要求较为严格,对一些特别的设计构造,建筑人员难以准确的把立体图形想象出来,更无法准确在设计图形中表达出来,造成了建筑物在建设完成之后没有达到预期的效果,出现了内部空间较大或是较小、外立面造型严重偏离等问题,难以满足客户基本的需求。建筑分析方面的不足也有着较大的影响,传统设计方法主要是对建筑物外部的结构进行简单构造,展现出建筑轮廓,但是就建筑内部构造却是分析的不到位,在对建筑物内部进行空间、功能设计的时候,仅仅是采用建筑各算法、多次设计积累的经验,这样会在一定程度上影响到其准确性,所以促使了建筑实体与设计理念存在着较大的误差。因为人们没有对建筑物进行深入的了解,使得建筑物建设的成效也就不能很好的展现在人们面前,只是停留在建筑公司宣传效果图纸上,使得建筑物实际成果与展现地静态内容出入较大。

3 BIM技术在建筑工程结构设计中的优劣势分析

3.1 REVIT 软件应增强二维的绘制功能

虽然说BIM是建筑信息模型,能够完整反映出建筑物各元素,但是在现阶段的条件下,依旧不能完全摆脱二维平面出图的形式限制,比如说,各专业设计说明、系统图、详图等现阶段仍需要以二维图纸的形式形成设计成果,所以二维绘制的功能仍然是基础部分。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,在现阶段,REVIT 软件虽然能够有效的导出AUTOCAD 文件,可以实现在AUTOCAD 中进行编辑,但是因为自动转换成的格式问题,比如说,在转换之后的文件,各种管线无法形成各自地图层归属,管线也不是PLINE 实体线,而是由块状物体组成的,并且不能对实体线进行区分。因此,若是REVIT 文件想要转换成为满足我们制图所需的CAD 文件格式,则REVIT 软件需增强的二维功能,以借助AUTOCAD进行实现。

3.2 在工程施工管理中的应用

虚拟施工技术能够在大型建筑工程、长施工周期建筑工程、工程设计复杂的建筑工程中使用,通过BIM技术结合施工方案、施工模拟、现场视频监控,减少建筑质量问题、安全问题,避免返工、整改,对建筑施工行为进行足够的信息指导,BIM技术可以实现对建筑施工信息管理。在建筑施工前期通过三维渲染,提高三维渲染效果的精度与效率。对工程量的计算快速准确,使施工预算更为精准,施工管理效率大幅度提升,避免了由于预算不准确造成的人力、物力资源浪费问题的产生。通过BIM基础数据准确及时提供,为决策者制订工程成本管理、进度款管理等方面的决策提供可靠的依据。

3.3 BIM技术在招投标中的应用

在现阶段,建筑企业投标竞争十分的激烈,为了获取中标的机会,一味的压低投标报价,在中标之后项目的成本就会大幅度的增加,造成了各种违规现象的层出不穷。在近些年来,项目建设的成本较大,材料价格不断地上涨,人工成本也在上涨。而BIM模型可以自动生成材料与设备的明细表,为工程量的计算、造价、预算、决算等提出有利依据,经过对BIM模型的使用,能够有效提升工程款项预算决算的实际效率,减少不必要地误差。

3.4 BIM技术在建筑工程结构设计中面临的问题分析

BIM技术所需的软硬件设备投入较大,对软硬件要求较高,需对计算机硬件设备进行更新换代,购买功能齐全、运行稳定的正版软件,投入大量资金用于对BIM信息模型进行建设和维护。BIM技术作为建筑领域的革新技术,目前能熟练运用该技术的技术人员相对较少,需投入一定资金用于培养既精通计算机知识,又有良好的建筑工程专业技术的新型人才,并在实践工作中得到锻炼。现阶段,能够运用于建筑工程4D施工模拟的软件较少,国内更是操作便捷,工作效率高的成熟商业软件尤为缺乏。

4对BIM技术应用前景的展望

BIM技术是我国建筑领域的一次信息技术技术革命,它具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性特点。最近几年在建筑行业的应用越来越广泛。BIM技术既可以通过快速精确的计算,合理科学的对施工建设预算进行管理,减少资源浪费,又可通过模拟技术对建设施工技术进行全程管理,及时的信息更新让施工安全和建筑质量更有保障,在未来相当长一段时间,我国BIM技术应用还有很大的发展空间。目前,BIM已经进入“十一五”国家科技支撑计划重点项目,在“十二五”期间,预计国家还会大力支持BIM技术在国内的发展,《中国商业地产BIM应用研究报告》的发表更是BIM技术运用前景的充分体现,随着国家“一带一路”战略的提出和实施,我国建筑行业BIM技术应用的发展前景巨大。

结束语:

总而言之,BIM技术应用是现代建筑发展的一个里程碑,从二维图纸向三位立体过渡,立体的建筑模型构件给全过程建筑方案的落实提出了更为直观的视图,此外BIM技术在工程设计中可以对工程进行全方位的剖析,对于后期的施工参照非常有利,是计算机信息技术在工程设计应用的典范。

参考文献:

[1]翟建宇. BIM在建筑方案设计过程中的应用研究[D].天津大学,2014

[2]赵洁. 浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J]. 科技与企业,2015,14:136.

[3]刘占省,赵雪峰.《BIM技术与施工项目管理》.中国电力出版社,2015.7.1

论文作者:李正祥

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/9/12

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