BIM技術支持下的建筑結構設計探究

楊雪寧

（湖南高速鐵路職業技術學院， 湖南 衡陽 421001）

當前建筑結構設計趨于復雜化，因此設計中的關聯內容更加多樣化。BIM技術應用于建筑結構設計具有多方面的優勢，不僅可以提升設計效率，還有利于消除設計中的缺陷，保證設計效果。

1 BIM 技術體現出的優勢

1.1 實現了信息的集成化

BIM 技術是計算圖形技術發展的結果，實現了設計信息的集成化。在設計過程中，可以方便獲得多種信息。在建筑結構設計中，由于BIM技術的應用，設計可以借助信息資源庫來實現。結構設計中需要的信息都可以從資源庫中提取，BIM技術實現了信息利用的最大化。結構設計可借助模型來實現，模型的核心作用是實現數據庫的功能，數據庫包含了豐富的三維模型和設計中需要的多種信息。比如設計建筑物的空間信息與地理信息，結構件的信息，各類材料的連接形式等。由于數據庫的應用，設計人員方便獲取設計信息，與傳統的CAD模式相比，設計信息實現了集成化，應用價值更加突出。

1.2 實現了協同設計

BIM 技術具有平臺功能，因此可以實現協同設計。在建筑結構中，建筑方、規劃部門、設計部門、施工部門可以實現數據共享，不同的部門可以結合各自的需要對結構設計提出相應的要求。設計部門的初步設計可以采用三維模型加以展示，設計信息表達更直觀，不同部門可以對設計內容提出構想，有助于設計內容更加完善。另外，平臺可以對建筑結構的內容實時檢測，有利于消除設計缺陷。

2 建筑結構設計中BIM 技術的支持作用

2.1 BIM 技術的自動計算

在建筑結構設計中，借助BIM技術可以為設計提供多方面的便利條件，設計數據可以直接借助數據。比如在建筑結構設計中，設計人員需要結合業主的需要改變設計數據，而數據修改會涉及到多方面的內容，BIM 技術會對相關數據加以自動分析，可以節省計算時間，數據可以保證準確性，有利于降低建筑結構設計中發生誤差的機率。此外，借助BIM 技術可以對設計數據自動修改，設計者對于相關數據不需要再次驗證，設計人員還可以對不同的設計版本對比分析，有利于提升設計的整體效果。

2.2 實現信息化設計

由于信息技術的發展，推動了BIM 技術的發展。BIM 技術的核心是實現了設計的信息化，區別于傳統模式下的建筑結構設計，BIM 技術的重要改變是將模型構建融入了數據信息錄入。建筑模型實現了與相關信息的協同作用。借助BIM 技術可以構建出建筑結構模型，多種結構模型可以組成數據庫，設計人員在設計時，如果需要數據，可以直接從模型調取。設計師需要設計數據時，可以借助BIM的數據查詢功能，快速獲得相關數據。BIM技術應用于建筑結構設計可以縮短人工查詢數據的時間，提高了設計的效率。

2.3 設計的一體化

借助BIM 技術不僅可以實現建筑結構的外觀設計，還可以對設計效果加以模擬。另外在建筑結構時可以分析相關構件的受力情況、材料的屬性、建筑的光源特點以及熱能傳導效果等內容。BIM技術應用于建筑結構設計可以實現設計的一體化。作為一種先進的設計方式，可以對建筑要素歸納整合，對設計作品綜合分析。BIM技術的應用保證了建筑結構的整體效果。此外，建筑結構設計時借助BIM技術可以對建筑結構施工的相關工序進行分析，設計與施工實現了緊密結合，提升了建筑設計的一體化效果。

2.4 模型的三維效果

建筑結構設計包括了多方面的內容，傳統的設計采用二維圖紙將設計結果體現出來。BIM 技術可以將設計內容采用三維模型的形式展示出來，三維模式是以數據形式體現的，建筑結構借助三維立體模型直觀地展示出來，可以方便設計人員與業主溝通。另外由于立體模型的建立，設計人員可以發現建筑結構設計中存在的缺陷，采用動態化的方式解決存在的問題，避免施工中發生的質量問題，利于保證建設質量。

3 BIM 技術在建筑結構設計的主要內容

3.1 完成方案的整體設計

方案設計是基礎。借助BIM 技術，設計方式發生了改變，設計中的數據獲取與設計流程基于信息技術。從方案設計的方式可以看出，BIM 技術建立了工程數據庫，方案設計階段可以結合結構分析，生成信息化的數據模型，方案設計會采用數據信息的方式實現審核。設計中的信息協調與反饋借助數據信息，因而保證了方案的設計效果。

3.2 初步設計

初步設計是對整體設計方案加以優化，結合結構設計的相關要求和建筑物的水電供暖的具體要求加以完善，保證設計方的合理性。初步設計要保證項目的可行性，還要兼顧經濟性。因此設計內容要考慮到施工工藝，借助BIM技術可以提前分析施工中不同工種存在的技術沖突，可以確保施工的組織經濟性。BIM 技術應用于初步設計，包括了多個環節。首先需要結合建筑結構的特點完成BIM模型的數據導入，依據數據庫模型生成結構模型，采用鏈接的方式將相關的設計信息載入到項目中，建立項目樣板，然后規劃設備單元圖，保證項目實施具有基礎。建筑物借助三維形體展示，結構布置還是借助繪制的平面視圖。結構設計人員要結合設計模型完成梁板、基礎等相關內容的設計。借助建筑模型可以消除模型與構件會發生的沖突，有利于發現問題與解決問題。

3.3 施工圖設計

在結構設計中，施工圖設計是最為關鍵的內容，設計內容會對施工產生影響。通常條件下，施工圖設計需要完成結構設計，還要確定施工工藝，選擇相應的施工材料，因此設計圖紙需要滿足施工的使用要求，為施工提供必要的依據。由于BIM 技術的引入，施工圖設計可以前置，相關的輔助設計也可以前置，因此有利于降低繪制施工圖的工作量。借助BIM 技術可以對結構深化設計，突出細節，對于關鍵節點詳細規劃。從結構設計的流程來看，由于BIM 技術的介入，傳統模式下設計準備變得簡單化，二維視圖可以方便生成，建筑中的不同專業的數據交換更加方便，可以發揮協同設計的作用，因此保證了施工圖的設計效率。此外，借助BIM 技術有利于提前發現施工圖設計存在的不合理因素，保證了設計內容的可行性。在當前的技術下，應用 BIM 核心功能需要保證硬件的配置標準，因此需要結合設計注重結合計算機專業，保證硬件的功能性。

4 結束語

在建筑結構設計中，借助 BIM 技術可以發揮多方面的優勢。結構設計傳統的流程發生了改變，可以避免設計中存在的缺陷問題，保證了建筑結構設計的有效性。從BIM 技術的應用效果來看，應用于結構設計還需要不斷完善，以發揮BIM技術的作用。