BIM技術在建筑結構設計中的應用

蘇奕丹

摘 要：科技的創新，促使建筑業規模得以顯著增加，隨之而來的建筑質量問題，也成為社會各界思考的焦點。結構設計作為建筑工程的核心，以不可或缺關鍵角色，使自身設計水平成為決定工程性能、經濟效益的前提。而BIM技術在建筑結構設計中的融合，能夠在提高結構設計實用性、科學性價值的同時，滿足業主對建筑的需求。對此，本文著重探討BIM技術在建筑結構設計中的應用。

關鍵詞：BIM技術；建筑結構設計；應用；難點

對于建筑結構設計工作而言，其是以滿足建筑設計要求和功能特點為導向，使其能夠在體現耐久性、安全性和實用性價值的同時，擬定相對科學的、合理的設計方案。同時，BIM技術可涉及到工程建設的各個方面，如建設周期、建設成本、施工節點和原材料等，輔之統籌調配的方式，逐步減少施工成本的支出，提高工程效益和工程質量。由此可見，在建筑結構設計中，BIM技術的融合的意義不容小覷。

1 BIM技術在建筑結構設計中的應用特點

一是信息集成性。在建筑工程建設期間，BIM技術的高效利用，可在構建建筑信息模型的前提下，將建筑工程各類數據予以整合，使其形成統一的數據庫，繼而在信息設計、過程設計等領域得以運用。特別是在BIM技術的融合下，設計者可精準把控建筑信息，如施工材料、建筑外觀和建筑構件等，便于結構設計工作的施行。傳統建筑結構設計模式下，設計者往往需要通過對各類圖紙的掌握，方可獲取對應的建筑信息，這不僅會降低工作效率，還會增加設計者的工作量，而BIM技術的融合，可在凸顯信息集成效能的同時，保證各信息間的關聯性，有助于建筑信息模型的構建。

二是協同設計性。建筑企業對于BIM技術的選擇，可在組建建筑信息模型的基礎上，為設計者、建筑師和業主創造信息共享平臺，不僅可便于對業主需求、設計問題的全方位考量，還會保證建筑結構設計工作的序性施行。再者，BIM技術還可通過對構件的檢測，掌握同類信息的導入、組合等功能，再依據參數的設定，保證建筑企業內部管理的規范性，保持建筑業穩定、持續發展的基調。

2 BIM技術在建筑結構設計中的有效應用

2.1 結構分析

若要做好建筑結構設計工作，設計者可通過對建筑結構的全方位思考，若僅對某部分施以設計或調整建設順序，則難以保證建筑設計工作的序性施行。原因在于：建筑項目投入資金相對較多，且在諸多設計者的參與下，為更好保證工程效益，則可以建筑結構分析為導向，融合BIM技術，使其能夠在熟練掌握建筑結構功能的前提下，將各類信息輸入至終端系統，以此彌補建筑結構設計中存在的漏洞或缺陷。同時，該種工作模式下的BIM技術，還可對結構設計方案加以優化，以便更好為下階段工作的施行創造條件，這是傳統建筑結構設計難以比擬的[1]。

2.2 施工現場

為強化對建筑結構質量的把控，既要做好其和結構設計間的關聯，還可通過對施工現場現狀的掌握，將BIM技術與地理信息系統相融合，以協調合作的特點，強化對施工現場的管控。此外，BIM技術在建筑結構設計施工現場的融合，便于設計者對現場各類信息的把控，再借助對建筑結構設計方案的擬定，逐步削減其對建筑結構質量的影響，這也使BIM技術成為建筑結構現場施工的組成核心。

2.3 鋼結構建模

在建筑結構設計中，鋼結構建模作為其核心內容，是以建筑結構設計的基礎環節，決定著建筑工程整體設計的優劣。然而，鋼結構建模中連接梁柱問題的存在，使之對建筑結構設計造成不同程度的影響。若要杜絕此類問題的出現，則可在建筑結構設計中，側重對梁高度的考量，輔之BIM技術的融合，既可為設計者各類信息參數的獲取創造條件，還便于對各螺栓間距的把控，使之在保證信息合理性的同時，依據各鏈結構件的要求，做好各構件間的定位，保證建筑結構設計工作的持續施行[2]。

2.4 協調建筑結構

通過對建筑結構設計工作的思考，可知若要保證建筑結構件的協調性，可側重對BIM技術的融合，以保證建筑信息科學添加的情況下，逐步提高其處理能力。特別是在BIM技術的支撐下，設計者可通過對各類信息的有效獲取，提高信息間的傳達效率，再依據數據庫的創建，便于對各類數據信息的把控，不僅可保證土木、裝飾等資源的協調性，還可切實建筑結構序性化使用設計，這也是目前提高建筑結構設計質量、效率的關鍵舉措。

2.5 設計工具

建筑結構設計中，往往需要諸多設計工具的參與，而各工具間的優化，是由BIM技術執行。即在BIM技術的作用下，不僅可保證各項目間的協同能力，還可切實建筑結構間的穩定設計。例如：Revit軟件的選擇，既可保持建筑、機電等內容間的聯系，還可為建筑結構設計工作提供服務，設計者僅通過自身想法和BIM技術標準間的把控，即可完成相關操作。總之，BIM技術在建筑結構設計中的應用，既是對傳統結構設計漏洞或不足的彌補，更可有效提高其信息處理能力[3]。

3 BIM技術在建筑結構設計中的應用難點及處理辦法

3.1 難點

首先，技術標準體系尚未健全。和發達國家相比，國內建筑業對BIM技術的應用相對較少，且在應用水平偏低的情況下，導致專業技術人才的匱乏，更談不上對硬件設備的現代化、先進化把控。出現此類現象的致因為：建筑結構設計中針對BIM技術的應用處于萌芽階段，且在技術標準體系欠缺的條件下，對各數據間的共享、傳遞起到制約作用，甚至會在平臺數據規范化、協調化缺失的基礎上，引起知識產權糾紛問題，難以保證權益方的切身利益。

其次，成本過高。BIM技術若要在建筑結構設計中得以有效利用，往往需要大量資金的扶持，而建筑企業不僅應時刻保證設備的完整性、先進性，還應在計算機軟件逐步更新優化的前提下，培養技術型人才。例如：建筑企業可通過定期組織培訓的方式，鼓勵現有職工參與到專業化教育培訓中，以提高自身技術水平、綜合素質為導向，切實BIM技術在建筑結構設計中的規范性價值。再者，建筑企業還可借助對相關硬件設備的優化配置，以各數據間的存檔處理為基準，預防存單問題的出現，用以減少企業建設成本的支出。

3.2 處理辦法

項目樣板：作為建筑結構設計的基礎內容，包含線型、符號、字體等內容，而BIM技術的融合，可在保證樣板完整性和有效性的同時，預防重復作業和無用功的出現，提高結構設計工作效率。目前，國內現已具備相對完善的項目樣板設計標準，通過對結構設計各環節的有序把控，滿足業主的不同需求，以便實現對工程建設的針對性指導。

結構構件：梁、柱、樓板作為建筑結構的基礎部件，可對建筑結構起到支撐作用，主要包含預制部件、現澆部件、結構部件等。對此，可在建筑結構設計中，依據工程現狀，對部件功能和澆筑方式予以恰當選擇，使之在減少各類因素沖突的情況下，保證結構構件間的整體作用。

4 結束語

總而言之，以BIM技術為導向的建筑結構設計，是對傳統二維設計、計算模型的打破，借助對設計者意圖的直觀表達，使其能夠在預防時間浪費的情況下，融合BIM技術的可視化特點，杜絕結構設計中碰撞問題的出現，不僅可提高工作效率，還可減少設計者的工作量。若要更好達到此目標，建筑企業還可強化對BIM技術的思考，輔之針對性建筑結構設計措施的擬定，全方位體現BIM技術的價值，維持建筑業穩步發展的路線。

參考文獻

[1]彭寶瑩，楊志杰，李娜.淺析BIM技術在建筑結構設計中的應用[J].四川水泥，2015（5）：197-197.

[2]吳靖.BIM技術在建筑結構設計中的合理應用[J].江西建材，2015（22）：13-13.

[3]孫德才.BIM技術在建筑結構設計中的應用與研究[J].建材發展導向：上，2015（3）：110-112.