探析建筑結構設計中BIM技術的應用

郝子龍

摘要：經濟的發展和科技的進步，促進BIM技術在建筑施工中的應用。當前我國的BIM技術在逐漸發展與完善，這種技術的發展，能夠實現建筑工程中項目上不同部門之間的數據共享，能夠建立可視化的結構模型，方便不同部門發現設計中存在的缺點并及時加以修改，數字化的模擬分析有效地提高了結構設計的質量，保證了建筑工程的建設安全。本文就建筑結構設計中BIM技術的應用展開探討。

關鍵詞：BIM技術；建筑結構設計；應用

引言

進入新世紀以來，我國的社會主義市場經濟持續繁榮，建筑行業進入快速發展階段。在工程建設中，結構設計占據重要位置。只有提高結構設計水平，才能保證建筑項目的整體質量。BIM技術是現代技術的代表，將這一技術應用在建筑結構設計中，可以收獲事半功倍的效果。因此必須把握BIM技術的內涵，發揮BIM技術的應用價值。

一、BIM技術特點

BIM技術具有以下特點：

模擬性。BIM技術不僅僅只是對建筑設計模型進行模擬，還可將一些人為無法做到的事情通過BIM技術進行模擬。同時，通過該技術不僅可以對建筑設計進行模擬，還可以對建筑招標和施工過程進行模擬。

可出圖性。BIM技術不僅可以繪制建筑設計圖還可以提供建筑施工圖，通過可視化技術對建筑設計圖和施工圖進行全方位的模擬和展示，從而為建筑施工和設計人員提供更加準確和科學的圖紙，制定出合理的設計施工方案。

協調性。這是建筑行業不可缺少的部分，建筑企業通過與各部門的協調配合，從而提高建筑工作的質量和效率。通過BIM技術可快速地發現建筑工程存在的問題，協調各部門解決問題。

關聯性。BIM技術在進行建筑設計模擬時，可將模擬過程中產生的各類建筑信息數據保存到相關的信息數據庫中，這些數據之間相互關聯，促進信息之間的協調發展，給建筑設計工作提高了信息保障。

二、BIM技術在建筑結構設計中的應用

（一）方案設計

在方案設計環節，BIM技術介入痕跡更加顯著，數據交換與工作流程都發生了顯著的改變。從模型的基礎性質來看，它是一個相對完整的工程數據庫，可以在方案設計階段就開始進行結構設計與分析，建立專業的信息模型，并且將信息提交至后續的審核過程中。數據交換還可以在設計過程中進行協調和反饋，從而讓數據交換更加頻繁有效。

（二）可視化設計

在傳統建筑結構設計中，大多數設計人員會采用CAD技術，形成完整的建筑設計圖紙，并將建筑設計圖紙發放給施工方，讓施工方按照設計圖紙內容進行施工。建筑結構設計并不是一項簡單的工作，設計人員需要對建筑結構構件進行分析，展示建筑結構構件的詳細信息。CAD技術無法對建筑結構構件進行細節展示，在一定程度上會影響建筑結構設計的實效性。為了避免出現上述問題，可以應用BIM技術，形成建筑結構的三維立體模型。立體模型明確了各個建筑結構構件的位置，設計人員可以對建筑構件進行直觀分析，對不符合要求的建筑構件進行優化和改進。在生成三維立體模型之后，設計人員可以對建筑結構進行布局調整和規劃安排，計算建筑物體量。BIM技術是可視化過程中的重要技術，而可視化技術可以對建筑結構進行動態考察，直至得到最佳設計方案。

（三）建筑結構參數設計

建筑結構設計會涉及到很多的參數問題，且這些參數之間都存在著相應的關系，一個參數出現問題，就會導致相應的參數均發生改變，從而影響結構的穩定性。但是使用BIM技術進行建模的過程中，由于該技術包含一個完整性的信息數據庫，在該數據庫中所有的信息都是關聯的，因此，設計師可以通過數據庫中的信息來進行完整的建筑結構設計，從而保證模型建立的真實性、合理性，提升相應信息數據的傳輸效率，保證數據的安全性，逼格為建筑的后期施工奠定基礎。

（四）鋼結構設計

我國當前建筑工程的規模不斷擴張，新型的結構設計模型與新型材料的應用都實現了突破，尤其是鋼結構，跨度不斷加大，空間也不斷擴張，應用也越來越多，很多異型結構都采用鋼結構建模，在鋼結構的設計中，構件之間的連接與加強構件的設計都非常復雜，因此在設計中存在一定的困難。BIM技術的應用能夠有效解決這些問題，因為BIM技術能夠對鋼結構梁體的高度進行精確計算，還能夠對所有的連接件進行自動計算，自動選擇參數并分析不同參數的影響。并且通過數據共享的功能，BIM能夠對在鋼結構建筑物中使用的高強螺栓的數量、焊縫的數量以及間距等等進行計算，掌控設計的間距等。所以如果有新的構件需要增加到模型當中的時候，設計人員只需要對相應的數據進行調整，并且利用BIM繪制出大樣圖，方便施工人員在現場進行施工，設計人員利用大樣圖也能夠合理確定加強件的設置位置，避免鋼結構中出現薄弱點，影響結構安全。

三、提高BIM技術在建筑結構設計中應用效率的措施

（一）完善相關的法律法規，制定明確統一的行業標準。對BIM技術實行有效的保護和完善，從根本上為BIM技術提供保護措施。

（二）提升自主研發能力。鼓勵企業間開展技術交流，開展國外技術人才的引進，對先進的技術開展借鑒和學習。同時在國內開展人才的培養，從企業到學校，為人才的儲備打好基礎。為技術的開發和研究提供源源不斷的儲備力量。

（三）降低企業對BIM技術應用成本。對新技術進行一定程度的政府支持，同時組織聯合開發，群策群力，將BIM技術進行本土化，使之為我所用。將技術與我國的項目進行有效的結合，通過多次的磨合和經驗總結，不斷探索和開發適合中國本土化的BIM技術。要實現BIM技術在中國的全面應用，只靠一家企業、一個項目是很難達到的。只有聯合多方勢力，群策群力，共榮共生，將優秀的技術通過借鑒學習轉化為自主研發。去其糟粕，取其精華，充分的吸收融合技術優勢，提升民族研發能力，才能打造真正適應中國國情的BIM技術。

結論

總而言之，將BIM技術應用到建筑結構設計中來，可以有效的提升各部門之間的合作效率，促進信息的共享和更新，幫助設計者更好的了解工程建設的情況，完善結構的設計內容。同時此技術的應用還可以降低工作人員的勞動量，提升設計的質量和效率，保障建筑工程的正常施工。

參考文獻：

[1]張富.探析建筑結構設計中BIM技術的應用[J].四川建材.2017（11）

[2]李泳波.新時期建筑結構設計中BIM技術應用分析[J].智能建筑與智慧城市.2017（12）