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基于BIM技术在建筑结构设计中的具体应用研究

2022-05-07陈玉

科海故事博览·下旬刊 2022年4期
关键词:CAD技术建筑结构设计BIM技术

陈玉

摘 要 目前,我国的城市化进程速度加快,相关施工单位的建筑项目也随之增多。随着人们生活品质的提高,对建筑项目的要求也逐渐开始提升。但传统的施工技术已经不能再满足当下人们的所有需求,而BIM技术在建筑项目中的广泛应用就较好地解决了这个问题。但相较于西方发达国家趋于成熟的BIM技术来说,我国对此技术的研究仅处于起步阶段,其中所存在的问题也较多。本文旨在深入探究BIM技术是怎样实际的运用在建筑结构设计之中,从BIM技术的特征出发,发现其应用的问题与难点,找出其解决的策略,再分析出其的具体应用。

关键词 BIM技术 建筑结构设计 CAD技术 建筑模型

中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2022)04-0100-03

近年来我国开始加速建设各大城市的建筑项目,人们对于建筑项目的要求以及需求也在不断提升。这对于建筑行业来说无疑是一项具有挑战性的任务。目前我国的技术人员已经能够依靠发达的互联网技术,将BIM技术运用到建筑项目中。虽然BIM技术确实优于传统的施工技术,也帮助施工人员突破了许多施工工程上的瓶颈。但我国对于BIM技术的研究仍然处于起始阶段,此项施工技术的运用仍然不能与西方发达国家相比较,这其中还是存在着诸多问题。因此,对于BIM技术,我国的技术人员仍需要不懈努力地去研究,才能够将其作用淋漓尽致地发挥出来。

1 BIM技术特性

1.1 可视化操作

在实际的建筑项目施工中,技术人员只能够利用傳统的CAD技术来设计2D的施工图纸。这不仅会使技术人员不能够清晰直观地了解到建筑项目的整体,及时地规避某些施工风险,还会使施工人员在具体施工时不能对设计图纸理解到位。若此时施工人员与技术人员的沟通有误,则会导致工程质量有所下降。但BIM技术就有效地解决了这一问题[1]。这是因为BIM技术能够搭建建筑项目的模型,模拟出施工时的各个环节。技术人员通过此模型,就能够对其进行仔细地观察与分析,使其的操作能够可视化。这不但能够降低技术人员的工作量,还能够提升工程的质量以及施工人员的工作效率。

1.2 信息的协调性

BIM技术不但能够模拟出实际的施工环节,还能够将建筑项目中的各项数据及时地向每个部门的工作人员进行传递。这其中的具体表现有两方面:首先是相关施工单位的施工人员和设计人员。在实际的建筑项目施工中,利用BIM技术信息的协调性这一特点,能够让施工人员与设计人员都及时地知晓建筑项目过程中的各项数据、各个环节的进展情况,做到详细的、有效的沟通。这就能够规避施工中的各种突发情况,保障了建筑项目的质量;其次是实际施工中所使用到的每个部件之间的关联。BIM技术能够让其产生关联并做到互动,例如,门窗幕墙是设计中的一个整体。若设计人员在设计门窗时,将模型中的墙删除,那么门窗也会随即被删除。

2 BIM技术在建筑结构设计中的应用问题与难点

2.1 应用问题

2.1.1 注重程度不够

相较于我国传统的施工技术来说,BIM技术的优点较多。此项技术能够确实地帮助设计人员在设计时突破某些瓶颈,从而减少了设计人员的工作量,提高了设计人员和施工人员的工作效率,使建筑项目的质量有稳定的提升。但目前我国的相关施工单位在进行具体的建筑项目施工时,并没有对BIM技术引起重视。设计人员在进行建筑结构设计时也并没有运用到BIM技术来构建建筑模型。这就会使建筑项目的整体结构比较松散,建筑项目的稳定性与安全性也无法得到相应的保障。而导致此种问题的主要原因便是BIM技术的推广力度不足。诸多偏远城市的设计人员在进行建筑结构设计时,并没有意识到BIM技术能够为其带来的便利性,反而持续运用传统的施工技术。

2.1.2 方案不够完善

虽然目前我国建筑行业的BIM技术运用较为广泛,但部分相关设计人员在运用此项技术时,并没有按照规定的流程来进行设计。这就会导致建筑结构设计的相关方案不够完善,不能发挥其应达到的效果。而施工人员在后续建筑项目的施工时,也会因为此种原因造成工程质量有所下降。导致此种问题的根本原因有两方面:首先,设计人员在实际的建筑结构设计时,并未将此建筑项目的所有突发情况都完全考虑到,也并未制定较为完善的应急处理措施。一旦施工人员在实际的工程施工中遇到方案以外的突发情况,就不能及时的采取正确的解决方案。这就会使工程进度缓慢或停滞,严重时甚至会威胁到施工人员的生命安全;其次,当施工人员按照不完善的设计图纸进行施工时,所有工作人员都会对此方案的可行度持怀疑态度。若相关施工单位对此不加以重视,在面对此种情况下依旧强迫施工人员进行施工,则会导致工程的安全隐患增多。

2.2 应用难点

2.2.1 参数的复杂性

若想在建筑结构设计中运用BIM技术,则要让其系统能够正常运行[2]。设计人员应通过发达的数字互联网技术,收集到建筑结构设计所需要的各项数据以及反馈情况。再依据建筑项目的实际要求和需求来设计动态的施工图以及结构模型。所以,当设计人员在运用BIM技术时,应着重考虑到两点:一是BIM技术的安全性;二是BIM技术的整体真实性。但因为BIM技术中的各项参数太过复杂,所以会导致设计人员在设计时不能将建筑项目的各方面都考虑到位,这就会使建筑结构受到一定程度的影响。

2.2.2 物理模式与分析模型缺少关联

在技术人员进行实际的建筑结构设计时,务必要选择完全柔性的结构构造。若技术人员在构建整体模型时,没有按照相关的流程来进行设计,就会使整个模型无法达到所要求的标准。不仅如此,BIM系统在工作时也会损失大量的建筑项目数据,使所设计出的建筑模型不具备完整性。设计人员也就无法在建筑结构设计中将此建筑模型作为参照模型来进行分析。

3 BIM技术在建筑结构设计中的应用策略

3.1 加强重视程度

技术人员在建筑结构设计中运用BIM技术时,务必要增强对其的重视程度。首先,相关部门应加强对BIM技术的宣传力度以及推广范围。在宣传时,相关部门可以向专业人员普及BIM技术的基础知识与其能够发挥的作用。在推广范围上,相关部门可以尽量在中小型城市进行推广,可重点关注某些中小型城市的偏远地区。这样做既能使设计人员了解到BIM技术的优点,又能使此项技术的运用范围更加广泛。其次,在设计人员开展建筑结构设计工作时,务必要确保自身对BIM技术掌握到位。若技术人员对此项技术掌握得还不够完全,则需要在空余时间加强对此项技术的钻研。只有自身将BIM技术熟练运用,才能够保证開展工作时,在细节的处理上更为细致。

3.2 完善相关方案

近年来,我国的相关部门在建筑结构设计方面上,制定了许多规范的操作流程,也出台了关于此方面的各项要求[3]。但由于相关部门并未切实地完善所制定的操作流程和要求,所以这其中也出现了诸多问题。这些问题不仅会导致技术人员在开展实际工作时,不能将BIM技术的优点完全地发挥出来,也会限制施工人员后续施工作业的进展。若想尽快地解决所出现的问题,则技术人员务必要在建筑结构设计时将设计方案进行改进与完善。而这其中有两点需要注意:一是技术人员在设计施工方案时,所考虑到的要更加全面。例如,有关部门所规定的要求与操作流程、建筑项目的各项数据、实际施工时的情况、施工所需要用到的原材料等等;二是当设计人员在初步制定出施工方案后,应对其中的细节做进一步的考虑。例如,施工时的天气情况、外界因素、施工人员的专业素养等等。

3.3 增强人员素质

相关施工单位在招聘设计人员时,务必要对其进行充分的考核。只有能够熟练运用BIM技术的人员,才能使其参与到建筑结构设计的环节当中。而由于所招聘到的人员其专业素养较高,所以相关施工单位也能够节省岗前培训的时间。除此以外,相关施工单位还可以召集全体技术人员参加一场或多场以BIM技术的运用作为基础的比赛[4]。比赛结束后,相关施工单位应给予第一名适当的奖励。这样做不仅能够使相关施工单位评定出各个技术人员的专业水平,方便在日后工作中向其分配相对应的工作岗位,还能够使技术人员通过此次比赛,意识到自身在BIM技术的运用中有何不足。只要技术人员对自身的要求提高,就会积极地利用工作的空余时间去参加培训,以此来弥补自身在BIM技术的运用中所存在的问题,极大程度地提升了每个技术人员的工作积极性。

4 BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

4.1 在勘探环节的应用

在施工人员开展具体的建筑项目时,最重要的是做好施工前期的准备工作,而施工前期的勘探环节是其中的重中之重[5]。可以说勘探环节能够决定设计人员的后续设计工作能否顺利进行。在技术人员开展勘探工作时,可以充分运用BIM技术中的可视化功能。技术人员可以对建筑项目的具体施工现场的地形以及环境做仔细地勘探,并及时地将所勘探到的各项数据记录清楚。这能够使技术人员对建筑项目的整体有全面地了解与掌握,在后续的建筑结构设计时,也能使其所设计出的施工图纸更加具有合理性、科学性。

4.2 在参数设计的应用

在技术人员进行建筑结构参数的设计时,同样可以利用BIM技术中的系统数据功能。技术人员可以通过强大的互联网技术,将所收集到的各项参数进行整理与上传。若参数中的某一项需要更改,技术人员也能对其进行及时的数据更新[6]。BIM技术除了能将建筑项目中的各项参数上传以外,还能够将此数据进行传递,以此来达到各个技术人员之间信息共享的目标。各个技术人员若能够同时掌握到建筑项目中的各项参数情况,则能够使其在开展设计工作时,做到良好的、有效的内部沟通。并且,各个技术人员也能够通过自身的观察,寻找到此建筑项目中,其他人所忽略掉的某些问题。这样就可以使建筑项目的质量有所提升,以此来减少建筑项目中的安全隐患。

4.3 在设计与规划中的应用

以目前实际的建筑项目施工来说,在技术人员进行建筑结构设计时,既要将建筑项目整体的结构考虑到位,又要结合建筑项目实际的需求与要求来设计其内部的布置[7]。若技术人员没有将这两点进行综合考虑,则会出现建筑项目整体结构松散、建筑项目内部布置杂乱等问题。而目前我国传统的设计技术并不能将这两点做到完美的融合。技术人员若在设计时使用传统的设计技术,则不能较好的观察到建筑项目的空间结构。但BIM技术就可以使建筑项目的模型从平面延展为立体。技术人员则可以通过此项技术,更加直观清晰地观察到建筑项目的空间结构。

4.4 在建筑节能设计中的应用

目前我国在建筑设计中,更为注重的是建筑物体在实际投入运用时能否做到节能[8]。例如,室内采光的设计、通风设计等等。因此,设计人员在进行设计时,也要将此要求严格地落实到位,最大程度的利用到建筑项目周围的自然资源。而BIM技术就能切实的达到此项要求。技术人员可以通过BIM技术的模拟,清晰地观察到自然资源以及建筑项目的整体,使这两者能够相互结合。除此以外,BIM技术还能够及时地收集到建筑项目周围的环境数据,使设计人员设计出最优质的方案。这样不但可以提高建筑结构的质量,还能够使人们与自然环境和谐的相处。

5 结语

BIM技术在建筑结构设计中的优点较为突出,其所具备的性质也使设计人员在设计时更加方便、快捷。可以说,BIM技术的运用能够进一步的推动我国建筑行业的发展。但目前我国的BIM技术仍然处在起步阶段。因此,我国的技术人员不仅需要对其进行不断地研究,还需要借鉴各个发达国家的相关经验,使此技术能够去其糟粕取其精华,以此来实现BIM技术飞速发展的目标。

参考文献:

[1] 黄典.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].居舍, 2019(34):88-89.

[2] 胡瑛,施继余.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2020,05(05):213-214.

[3] 赵晶晶.试论BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].居舍,2020(16):129-130.

[4] 李青山.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].绿色环保建材,2019(09):75,78.

[5] 管涛.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].散装水泥,2020(06):87-88.

[6] 申晓宝.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].中国住宅设施,2020(11):29-30.

[7] 罗嗣顺.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(21):10-11.

[8] 李一鸣.BIM技术在现代建筑结构设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2021(06):117-118.

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