摘要：BIM技术是科学技术发展的产物,建筑结构设计中应用BIM技术能够提升整体的施工质量,提高施工效率,缩小返工的次数,为施工企业提供更多的便利。本文就智能建筑结构设计中应用BIM技术的可行性进行了分析,并总结了存在的问题和应对办法。
关键词：智能建筑, 结构设计, BIM技术
目前,建筑工程的规模不断加大,建筑数量也越来越多。人们对建筑的质量提出了更高的要求,尤其是建筑结构,直接关系着整个建筑物的质量,建筑结构设计人员需要对设计理念进行更新,在建筑结构设计过程中,采用新的技术和新的方法,全面提升建筑的性能,达到节约成本的目的。BIM技术在广泛应用之后,质量和效率上优势明显。因此,建筑结构设计人员需要特别重视在建筑结构设计中采用BIM技术,应当在掌握先进技术能力的基础上,发挥BIM技术的应用效果。
1.建筑结构设计中 BIM 技术的具体应用
1.1在建筑结构设计中应用BIM技术
1.1.1具有模拟设计的优势
BIM技术在应用后,教师利用模拟建模的方式对一些数据进行呈现。BIM技术不仅能够帮助工程施工人员掌握施工的现状和所需的数据内容等,还能够让施工人员对施工中存在的问题和施工进展等进行细致的分析和研究,使得工程的建设更加合理和具有针对性[1]。其最大的优势如表1所示。
1.1.2具有可视化设计优势
表1 模拟设计的优势 导出到EXCEL
序号主要优势
1对存在的问题进行及时的发现和解决,施工方案的质量得到提升,管理工作的重点进行划分和明确,后期工作得到正常的开展。
2招标和投标过程中能够得出最佳的方法,结构设计和施工成本的消耗降低,企业的效益得到提升,施工情况的模拟,对主要的信息等进行整理和收集,找出存在的不足后,使得设计的方案不断优化。
3住宅环境得到优化,对所需的资源等进行配置和优化, 提升住宅的管控质量。
建筑结构设计工作主要是借助平面图绘制进行表现,这种绘制方式虽然能够对整体的结构进行有效的规划,但是一些更加细致的内容并没有充分地展示出来。但是,BIM技术中的3D模型在建立后能够体现建筑结构中的一些细节内容,帮助施工人员第一时间对结构整体情况充分地理解,在找出其存在的问题后,全面提升建筑结构的设计质量,促进建筑施工工作的顺利进行。
1.2建筑结构性能中应用BIM技术
建筑结构的性能主要有抗震的性能和牢固的性能,在施工中采用BIM技术,能够对不同部分进行结合,构建出一个较为完整的结构。建筑结构设计人员通过采用BIM模型中的数据对建筑结构性能进行剖析后,不仅能够提升检测的时效性,还能够降低人力和物力等产生的消耗。建筑结构的性能模拟主要是从可视度、风环境、日照等方面进行模拟。例如:利用BIM技术对室外风环境模拟过程中模拟建筑的合理使用情况,使得周边和居住区的人员免受施工影响,在提升人们居住舒适性的基础上,通过合理规划绿化和布景等,遏制可能发生的滞风现象和涡流等现象,又如:建筑物的环境噪音模拟过程中,建筑结构设计人员通过利用BIM技术模拟声环境,构建几何模型,对材质或者结构设计的方法等进行模拟操作后,能够对建筑的声学质量等进行测试,再根据测试的结果制定出合理的降低噪音的主要路径和方案等[2]。由此可见,将BIM技术应用至建筑结构性能进行分析时,通过提出针对性的测试路径后,有效了解建筑物的建成状况等,使得绿色建筑得以推广和应用,使得建筑结构设计更加合理,进而对自然采光、通风或者保暖等进行有效改善,高效利用资源,使得建筑项目更具舒适性和具有环保的性。
1.3建筑结构协同中应用BIM技术
建筑项目在没有应用BIM技术之前,建筑结构设计过程中需要对开展的各项技术或者产生的信息等进行共享,但是由于信息不能得到同步发展,建筑结构设计过程中存在诸多矛盾和问题。而在广泛使用BIM技术之后,建筑结构协同的质量得到了明显的改善,建筑结构设计中产生的各项信息同步发展,信息和数据之间的联系越来越紧密。建筑结构设计方案中不仅有水暖或者土建等方面的数据,而且具有装饰装修等方面的数据,数据在传递过程中需要保持一致。例如:剪力墙结构设计过程中,通过采用BIM技术开展协同工作,需要对剪力墙结构的物理模型或者梁桩柱分析模型等内容进行考虑和兼顾,以此能够实现协同发展[3]。第一,对结构参数等进行设置,并通过借助结构分析模型,实现多种设计数据传递过程中的一致性和同步性。这种方式能够有效提升建筑结构设计的可靠性。第二,BIM技术中的数据具有可计量性,建筑结构协同工作时能够为其提供数据上的支持,建筑数据库中的一些基础数据施工管理部门也实现了数据的共享,使得数据传输变得更加准确和及时。例如:项目成本管理单位在对成本进行管控时具有可参考的数据,提升决策的准确性和可靠性。
1.4钢结构中应用BIM技术
大跨度发展是当前建筑工程发展的重要方向,建筑的稳定性和可靠性想要得到保障,需要对钢结构的稳定性予以重视,在对钢结构模型进行构建时,通过采用BIM技术,能够实现对钢结构的保护。钢结构主要是由混凝土和型钢构成,同时钢结构都是借助梁柱的连接栏得以实现。因此,这一方式给当前的建筑钢结构设计提出了更大的挑战和难题。BIM钢结构模型构建过程中,建筑结构设计人员需要对钢结构的模型完整性等进行全面的考虑,对定位构件的分段等重点把握。同时对关键连接部位的稳定性等予以重视。
2.建筑结构设计中应用BIM技术存在的主要问题和解决措施
2.1存在的问题
2.1.1 BIM技术在应用时存在系统不完善的问题
建筑施工过程中通过采用BIM技术能够进一步提升建筑的质量和建造的效率。因此,BIM技术被广泛地应用至建筑结构设计各个环节中。但是该技术应用中还存在着诸多问题,例如:自身管理系统存在较大的缺陷,一些出现的风险或者存在的问题等无法得到有效的规避和解决,建筑结构中存在的风险或者不合理问题也不断增加,直接威胁人们的使用和生命安全。
2.1.2 BIM技术在使用时成本较高
BIM技术作为一种先进的技术,被应用于建筑设计中,大大提升了建筑结构完整性和稳定性。但是这一技术在应用时,大量的资金将会被消耗,建筑企业的经济效益也会受到一定的影响。同时,建筑行业专业人员在应用BIM技术时经常出现专业能力下降,人员不足等问题[4]。另外,建筑企业一旦应用这种先进的技术,需要投入更多的人力和物力等,甚至还要聘请专门的技术人员进行培训等,这就在无形之中增加了建筑企业的建造成本。
2.2解决举措
2.2.1做好准备工作,制定项目样板
建筑结构设计过程中需要对项目样本予以重视,这样才能使得结构设计更加的完善。因为完善的项目样板能够打好建筑基础工作,使得各项工作顺利开展,在做好项目准备工作的同时,还能够让建筑结构设计人员避免多次操作,明显提升建筑设计人员的工作效率。
2.2.2根据操作规范对结构构件进行设计
各个部件的构成和组成使得建筑结构得以实现,因此,保障各个部件的质量等将会直接关系到建筑结构的质量。建筑结构设计人员在对建筑结构进行设计时,需要对这些部件做好规划和设计工作,根据相应的规范和标准等开展有效操作,这样才能切实满足建筑项目施工的质量。并且,在对建筑结构进行设计时,需要做好科学的规划和调整工作,这样才能避免各个部件在使用时出现各种问题。例如:部件不符合规范要求,产品质量不达标,数量不对等。
总结
由此可见,BIM技术在具体的实践和应用时需要从多个角度去分析和应用,才能在各个环节中推广BIM技术,让人们认识到BIM技术所发挥的重要作用。当前建筑结构中应用BIM技术,对提升建筑的质量和设计的水平等都具有重要的意义,不仅突显了我国建筑业的科学技术含量,还进一步推动了智慧城市的发展。
参考文献
[1]周树洋.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].中外企业家,2020(20):116.
[2]孙兵.BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用[J].建筑结构,2020,50(13):160.
[3]薛祖伟.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].粘接,2020,42(06):105-108.
