摘要:在經(jīng)濟的全方位推動下,建筑領域發(fā)展較快。在其結構設計中,為了貼合與時俱進的客觀要求,BIM技術大量應用,可以輔助建筑工程完成高質量的結構設計,將結構設計優(yōu)化推向新的高度。在具體實踐環(huán)節(jié)中,借助BIM技術,能夠保證設計狀況的理想化與良好性,同時深度挖掘設計方案潛在價值,將建筑工程結構可行性與平穩(wěn)性提升;诖耍疚膶@BIM技術開展細致、綜合性研究,以便為建筑工程結構優(yōu)化提供有價值的參考。

關鍵詞:工程結構;建筑工程;BIM技術

在當今社會,建筑物的建設效果可以影響城市影響,給生活提供保障,顯得非常重要。在實際工作中,想要將建設能力增強,就要加強設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化工作,將提高結構設計水平作為核心任務,對工程施工全方位保障。在現(xiàn)代化科技涌現(xiàn)的今天,BIM技術應用廣泛,占據(jù)核心地位,在動態(tài)控制模型建造方面優(yōu)勢突出,可以滿足綠色可持續(xù)設計的相關工作要求,值得大范圍推廣。

1BIM技術概念、特點以及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1BIM技術的概念

在科技的指引下,BIM技術日益成熟,發(fā)展?jié)摿薮,屬于建筑信息模型簡稱,具有可視化的特征,該技術是借助信息技術的核心原理發(fā)展起來的,是一種實用型軟件工具,在設計活動推行過程中,發(fā)揮了可視化以及協(xié)調性的功能,同時兼具出色的模擬性,可以從源頭收集建筑結構關鍵性信息,并確保信息處理效率,在上述工作的基礎上,運用計算機載體功能,完成三維模型搭建,將設計圖紙轉變,同時進行高質量的參數(shù)設計與優(yōu)化[1];诖,BIM技術對設計圖紙可實施性檢驗幫助較大,通過檢驗設計圖紙,可以及時彌補其中的漏洞,在這樣的背景下,進行實時數(shù)據(jù)調整,最大限度避免重復,消除冗余數(shù)據(jù),規(guī)避反復施工問題,為后續(xù)工程開展保駕護航,實現(xiàn)成本的合理控制目的。

1.2BIM技術發(fā)展現(xiàn)狀

在經(jīng)濟的全方位促動下,建筑行業(yè)發(fā)展較快,BIM技術應用相對成熟,在我國建筑領域中,核心地位不可替代,呈現(xiàn)出巨大潛力。隨著需求的增多,BIM技術價值被放大,發(fā)展空間廣闊。盡管如此,該項技術存在的問題依然無法規(guī)避,例如:建筑模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一性不強,這種情況極易造成施工中資源浪費與模型重復。但現(xiàn)實工作中,為了各自的利益,這種標準很難統(tǒng)一。除此之外,BIM技術理念,還沒有得到普及,僅限于小范圍使用,現(xiàn)有的設計人員對該項技術理解程度不夠,錯誤認為BIM技術只是簡單完成了軟件建模工作,思想認識相對狹隘。比較正確的說法是,BIM雖然是一項技術,但同時更是設計理念的體現(xiàn),基本要求是在統(tǒng)一建筑模型的環(huán)境中,完成設計方案優(yōu)化[2]。但從發(fā)展現(xiàn)狀看,建筑工程統(tǒng)一性并不強,模型交互數(shù)據(jù)存在不充分、不明確的特征,誘發(fā)多次返工返修,不僅效益受損,還會導致工期延長?偠灾,在BIM技術應用中,工作人員要理論扎實,在結構設計環(huán)節(jié),深度挖掘BIM技術的功能和顯著優(yōu)勢,以此來提高設計活動的可靠性,提升結構的安全性能。在此基礎上,借助三維建模,搭配使用可視化技術,完成設計方案優(yōu)化,將存在的不足找出來,實現(xiàn)設計方案的可行與精細,確保設計更加完整。

1.3BIM技術相關特點

通過研究發(fā)現(xiàn),在當前建筑行業(yè)中,BIM技術價值的體現(xiàn),主要是通過模型來實現(xiàn),對數(shù)字模型的利用,可以讓建筑結構更加清晰,從而完成對建筑結構的精細化設計與管理,這項技術的推廣,讓協(xié)同設計質量更高,同時將信息集成化優(yōu)勢發(fā)揮到了最大。BIM技術相關特點如下:

1.3.1信息集成化特點

在現(xiàn)實應用中,BIM技術核心價值和鮮明特點,可以通過信息集成化來體現(xiàn),該特點表現(xiàn)在信息集成階段和涉及信息具體設計中,各個專業(yè)信息可以完成高質量的模型構建,提高信息利用價值;谶@樣的前提,信息集成特性被凸顯。正是因為這一特征,應用BIM技術時,結構設計效果可以清晰、直觀,設計方案相對合理、完善,工程結構穩(wěn)定性理想[3]。在模型數(shù)據(jù)庫中,多個三維立體模型被囊括其中,其所包含的要素較多,涉及多個層面,例如:施工所需材料、結構尺寸等,在實際應用中,借助BIM技術,可以讓構件緊密聯(lián)系,確保結構設計合理。同時在數(shù)據(jù)庫(信息化)中,信息查詢速度被提升,同時BIM技術出現(xiàn),讓傳統(tǒng)CAD技術優(yōu)勢放大,多種應用路徑實現(xiàn)。

1.3.2協(xié)同性特點

除了信息集成化特點外,BIM技術協(xié)同性特征同樣鮮明,采用BIM技術,可以實現(xiàn)全面化設計平臺的搭建,強化建筑設計的創(chuàng)新效果,以此作為前提,創(chuàng)建良好溝通平臺,實現(xiàn)和施工單位的有效溝通,加深與業(yè)主的交流,確保施工的順暢。BIM技術設計原則,強調對構件影響的高質量監(jiān)測,依托專業(yè)類別的差異,借助BIM技術,可以看到團隊協(xié)作效率的合理、有效提升,確保設計期間規(guī)劃工作能夠高效率推行,將成本有效降低。

1.3.3設計工作的傳遞性

BIM技術應用,可以讓設計工作的傳遞性增強,在建筑設計環(huán)節(jié),所有類型的信息價值都可以得到體現(xiàn),能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)有效連接,讓核心數(shù)據(jù)關聯(lián)在一起,一起發(fā)揮作用。并且工作便利性大大加強,在技術人員修改某處設計后,不需完成對應圖紙的修改,因為BIM技術具有自動更新結構信息的功能,可以作出正確的調整。與此同時,通過仿真建模,可以模擬施工階段情況,建立模型后,對相關參數(shù)進行分析,對施工期間因素進行全面性、綜合性分析,確保整體時間設計有效節(jié)約,將設計工作效率提高。

2BIM技術的應用分析

2.1控制設計動態(tài)

隨著BIM技術研究深入,相關領域的應用日益廣泛,特別是在建筑結構優(yōu)化中,BIM技術地位特殊,具有極高應用價值。實踐證明,建筑工程活動任務量重,復雜且長期,屬于相對繁雜的過程,在實際施工中,需要依托施工計劃開展精細化的施工指導,確保施工的科學性和有效性。如果缺少周密的施工方案保障,建設質量無法達標,工期也會無限延長,直接經(jīng)濟損失巨大,同時還會產(chǎn)生惡劣的社會負面影響。基于這樣的前提,在BIM技術實施期間,同時可以監(jiān)控施工進度,發(fā)揮實時監(jiān)控的理想化作用,組建建筑參數(shù)數(shù)據(jù)庫,確保功能的完善。在實際應用中,參數(shù)數(shù)據(jù)密切聯(lián)系,形成統(tǒng)一整體,其中一個參數(shù)變化,后期建筑情況就會受到影響,為了開展后期實踐活動,將設計的科學性穩(wěn)步提升,必須要借助BIM技術的動態(tài)控制功能,保證工程按時完成。

2.2制作虛擬模型

BIM技術給人最直觀的印象就是三維模型搭建,想要發(fā)揮BIM技術優(yōu)勢,現(xiàn)代信息化技術基礎一定要夯實,在此基礎上運用BIM技術,效果才更加理想。另外,搭配使用相關軟件,完成數(shù)據(jù)參數(shù)設定,合理借助計算機,完成高精度的模型建造,在整個實施階段,將自身設計數(shù)據(jù)全面、清晰掌握。借助該技術,完美展現(xiàn)建筑模型,將二維圖紙轉化,最終以三維的方式展現(xiàn),并且進行模型演示。演示的目的,是希望對建筑物功能完成精細、周密的評估,進行全方位審核,保證結構設計質量。例如:在實際應用中,審核的重點可以放在建筑物平衡受力以及壓力承受等內(nèi)容,以此來檢驗結構穩(wěn)定性。實踐證明,該技術非常重要,具有極高應用價值,特別是當前建筑物構造形態(tài)相對復雜,個性化建筑備受青睞,作用突出,通過放大建筑物的肢解,可以保障計劃可靠性與可實施性[4]。另外,在現(xiàn)實的三維建模中,管道安裝同樣可以得到優(yōu)化,確保機電安裝質量,實現(xiàn)建筑水平大跨度提升,發(fā)揮布局的合理性,以此來突出細節(jié)技術操作的優(yōu)勢,從源頭避免技術性問題形成,消除建筑結構潛藏風險。最后,在造型模擬中,借助BIM技術,設計者可以直觀、全面掌握建筑物損害實際情況,例如:地震、泥石流中產(chǎn)生碰撞的承受能力,這些參數(shù)原本無法通過平面設計圖紙展現(xiàn),而現(xiàn)在BIM技術的出現(xiàn),扭轉了這一局面,對建筑物的性能持續(xù)、穩(wěn)步優(yōu)化作用很大。

2.3強化可視化效果

通過BIM技術,建筑結構可視化效果得到強化,在實際設計環(huán)節(jié),三維立體模型發(fā)揮出較大作用,借助該模型,可以對建筑構件進行綜合性展示,全面了解構件性能,同時讓呈現(xiàn)出來的形象清晰、直觀。結合以往經(jīng)驗可知,在傳統(tǒng)建筑設計階段,技術人員想要優(yōu)化建筑結構,都是通過CAD技術實現(xiàn),完成對圖紙的繪制,在此基礎上,完成設計思想的表達。實踐證明,這種方法單一化特點鮮明,在實際應用中,傳遞和表達容易出現(xiàn)偏差,實際應用中,很大部分構建信息完整性受損,得不到有效展示,導致設計效果弱化,施工質量無法保障,F(xiàn)實生活中,通過對BIM技術全方位應用,能夠搭建三維模型,以此作為前提,完成建筑功能分析,完整計算建筑面積,為后續(xù)高效率施工提供保障。結合建筑結構設計現(xiàn)狀來看,針對大型建筑結構來說,在設計階段,為了保證設計合理,需要對具體尺寸(建筑結構的)開展綜合性考察,只有這樣才能保證建筑結構設計精準,但以往的工作,耗時費力。利用BIM技術,可以實現(xiàn)技術難關的成功攻克,將建筑結構有效信息更加全面有效呈現(xiàn)到設計人員眼前。同時借助BIM技術,結構設計缺陷可以精準定位,確保設計整體質量提升,得到有效、充分保障。

2.4在結構參數(shù)設計方向的應用

通過前文中對BIM技術應用特征的介紹可知,BIM技術協(xié)同性和傳遞性特征鮮明。在建筑結構設計中,相關模型參數(shù)屬于基礎性數(shù)據(jù),涉及信息較多,并且信息間聯(lián)系緊密。建筑設計人員在結構優(yōu)化環(huán)節(jié),需要將信息整合,搭建完整的結構體系。值得注意的是,BIM技術想要發(fā)揮作用,需要定期全面更新,確保設計整體需求得以體現(xiàn)和滿足。在現(xiàn)實應用中,利用BIM技術,可以讓設計信息傳輸質量提高,確保理想的傳輸效率,同時強化信息應用效果,將設計整體質量提高的基礎上,在安全性方面得到較大裨益[5]。就目前應用現(xiàn)狀看,基于數(shù)字化領域的溫床,建筑設計工作推行將會更加順暢和高效。

2.5鋼工程建模的應用

結合現(xiàn)實情況可知,在鋼工程建模中BIM技術的優(yōu)勢更加凸顯,受到廣泛青睞。鋼工程建模,涉及層面較廣,實施難度大,屬于建筑工程設計比較難的板塊,同時也是設計重點。通過研究發(fā)現(xiàn),想要攻克鋼結構建模的技術瓶頸,就要在構件連接效果方面下功夫,提升構件連接質量。當前鋼結構中,比較重要的連接內(nèi)容包括梁與梁的連接,這是連接設計的重點,除此之外,還有梁柱的連接等。在現(xiàn)實工作中,對連接進行設計時,需要參照梁的實際高度,以此作為依托和構件的基本參數(shù),通過合理設計,實現(xiàn)連接構件參數(shù)化,這樣的方法,可以讓構建工程量壓縮,得到有效降低,控制成本的同時,構件連接效率也得到了提升,F(xiàn)實應用中,通過BIM技術高效率布置一類加強件,搭配軟件繪圖完成圖形模樣描繪,確保施工期間參考數(shù)據(jù)精準。

2.6可持續(xù)設計

在當前形勢下,可持續(xù)的發(fā)展理念已經(jīng)實現(xiàn)了和建筑結構設計的融合,屬于社會發(fā)展趨勢,被公眾認可和提倡;谶@樣的前提,在結構設計優(yōu)化中,需要站在可持續(xù)的角度看待全局問題,從實際出發(fā),將設計工作精準、高效完成。例如:借助各種設備軟件,完成地理環(huán)境數(shù)據(jù)的精準化采集,并對采集結果綜合分析,分析內(nèi)容包括地質構造以及實際巖石分布等多項內(nèi)容,同時還可以兼顧光照強度、時間等,為建筑結構的持續(xù)平穩(wěn)助力。

2.7在綠色設計中的應用

除了可持續(xù)理念外,環(huán)保理念同樣重要。隨著綠色設計推廣,建筑設計活動要求更高,在設計中,要融入低碳消費的理念,增加綠色設計的難度,確保設計的精準、可行。需要注意的是,設計環(huán)節(jié)中,由于影響因素眾多,想要達成設計目標,BIM技術必不可少。同時要對建筑物的結構環(huán)保性與節(jié)能性全方位研究,加強建筑物采光設計,合理優(yōu)化通風、日照等條件,在實施階段,要結合舒適度的數(shù)據(jù),站在最佳體驗感的角度,完成建筑結構優(yōu)化。例如:在屋頂設計中,保溫、隔熱效果理想的材料是首選,需要充分利用保溫技術,在冬季維持較高溫度,避免室內(nèi)熱量流失;在夏季高效率隔離外界熱度,實現(xiàn)冬暖夏涼;贐IM技術,建筑物功能會相對完善,設計更加面面俱到,減少對設備的依賴,減少風扇、空調在現(xiàn)實生活中的使用,實現(xiàn)節(jié)約資源的目標,保障綠色生活的品質?偠灾G色設計意義重大,屬于未來發(fā)展趨勢,有了BIM技術的輔助,這方面的研究會取得重大進展,實現(xiàn)保護自然環(huán)境的理想化目標。

3BIM技術難點分析

通過前文的應用分析可以知道BIM技術想要高質量應用,需要攻克一些技術難點,研究發(fā)現(xiàn),BIM技術應用時,核心設計方式單一,通常是把建筑模型搭建完成,并向軟件進行傳輸,在此基礎上,分析和計算模型,借助精準分析全方位呈現(xiàn)設計信息。與此同時,在BIM實際應用中,可以更新施工圖,做到設計及時變更,從而保證施工質量,并以此作為前提,對建筑模型逐步完善。在現(xiàn)實應用中,BIM技術核心理念相對成熟,與基本設計思維方向一致,主要內(nèi)容是實現(xiàn)結構設計的優(yōu)化,將其與施工圖聯(lián)系起來,找到兩者有效融合點,多角度提升設計品質;谶@樣的前提,需要對BIM基本模型的應用價值,以及在設計階段的應用程度進行綜合性考察,確?臻g設計可行性與模型搭建的真實性,為后續(xù)施工奠定基礎。在結構設計期間,為了保證設計質量,設計人員要強化意識,重視結構安全性方面的需求,把握設計重要環(huán)節(jié),將設計質量提升。與此同時,建筑材料設計要細致、周密,將荷載、物理力學等多方面因素考慮其中,同時合理看待模型設計期間所遭遇的復雜性特點。結合現(xiàn)實經(jīng)驗可知,BIM模型獨立性特點鮮明,想要發(fā)揮作用,需要參考結構模型,將其與圖紙高度融合,只有這樣,才能確保設計方案可行。但由于構建情況復雜,結構模型分析期間,為了防止數(shù)據(jù)丟失,需要靈活運用BIM技術,挖掘出BIM技術的價值,通過結構模型的對接,對結構方案優(yōu)化進行指導。

結論:綜上所述,在經(jīng)濟的推動下,城市建筑活動頻繁,建筑形態(tài)相對復雜,高層建筑成為主流,建筑安全事故概率較以往相比出現(xiàn)了較大的波動;谶@樣的背景,BIM技術應用具有一定前瞻性,通過三維建模,讓建筑結構立體呈現(xiàn),不僅可以實現(xiàn)精細化設計,讓建筑功能趨于完善,還可以讓故障缺陷清晰、直觀呈現(xiàn)在眼前,保證好設計工作質量,將信息共享率顯著提升,增加設計方案可行性以及可實施性,將綠色可持續(xù)的健康、積極理念全面落實。

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