探析建筑結構設計中BIM 技術的應用

李堂飛

（青島新華友建工集團股份有限公司，山東 青島 266101）

1 BIM 技術的概念

BIM 技術通過創建可視化建筑模型，并賦予模型相關幾何參數材料，如梁、板、柱等，可以增加材料的造價、使用壽命等信息，將設計成果具體化。BIM 技術有助于建筑信息的整合，從建筑的設計、施工、運營到建筑生命周期的結束，所有信息始終集成到三維模型，開發團隊、組件、操作部門和所有者的信息數據庫中，能有效提高工作效率，節約資源，降低成本，實現可持續發展。BIM 技術最重要的功能是實現建筑設計施工圖從2D 到3D 的革新，這有助于設計師清晰直觀地理解和分析整個項目架構。BIM 技術本身具有信息傳遞的特點，通過相關的數字模型，可以不斷改進整個建筑結構的設計，有效地了解建設項目的進度，使有關人員能夠及時掌握項目的實時信息，排除不合理因素，并結合建筑圖紙對施工過程進行優化。

2 BIM 技術的優勢

2.1 可視程度高

傳統設計中，建筑結構設計工作主要是借助紙張或者是計算機來繪制二維平面施工圖實現，而二維平面技術普遍存在的缺點是不能將建筑結構設計的最終效果進行有效的呈現。施工人員自行想象，常有與設計者設計意圖相悖之處。BIM 技術可以有效地改變這種窘境，設計出的效果借助三維技術將平面圖立體化后呈現于人們的面前。項目在前期方案圖設計時，BIM 技術能有效規避在施工圖設計中可能存在問題。在建造階段，通過立體化的圖紙，施工人員形象地理解設計意圖按圖施工，為后期項目正式運營提供良好的條件。

2.2 具備更強的協調性

建筑設計的內容繁復，其涵蓋的知識面廣泛，也是項目建設過程中的難點重點。在設計過程中，建筑結構水電暖等相關專業常常因為溝通不到位，出現構件碰撞的問題。而BIM 技術借助構建數字化的結構模型，對模型數據及時有效地更新整合反饋，保證在使用過程中都是最全面的內容，避免因信息延滯而造成損失。使用者能根據參考軟件最終的數據結果，隨時對方案的設計以及施工方案進行專項調整和升級。運用BIM 技術保證整個設計施工過程流暢，每個環節之間具有緊密性和關聯性，有效規避后期返工變更和建后制定補救措施的情況。

3 建筑結構設計中BIM 技術的具體應用

3.1 應用于建筑結構分析里面

房建項目的結構設計可不僅僅是簡單的對荷載予以計算得到內力，再實施配筋計算，更不是隨隨便便的選擇、組合，還必須對結構的整體性能予以深入分析并進行優化，確保在承受各種不同荷載時建筑結構仍然可以發揮工程效益，為項目的安全性和穩定性提供保障。在建筑結構里面全面應用BIM 技術，能夠對建筑結構設計方案和具體結構布置實現全面分析模擬，能夠實施多方面比選，實施技術方面該經濟方面的評價，并接下來建立數字的一體化模型，而后利用RevitAPI 二次平臺對其結構性能實施全面的分析，利用大數據得到建筑結構與具體環境之間的相互對應情況，找到在設計建筑結構期間可能產生的一些缺陷和不足之處，在實踐期間予以糾正和實施優化，確保整個房屋建筑結構設計成果的水平與質量。

3.2 BIM 技術在鋼結構建模中的應用

目前，我國的大跨度建筑物普遍使用鋼結構建造，在實際的鋼結構建模過程中，更需要保證結構的合理性，科學地進行構件連接以及構件布置等。設計過程會涵蓋到梁柱關聯、梁梁鉸接等重要連接形式，這些連接在平面施工圖中難以具體描繪，通常采用節點大樣表達。目前建筑施工人員的技術良莠不齊，復雜的大樣節點連專業施工人員都不能輕易理解，需與設計人員多次探討，費時費事。建筑信息模型可視化的特點就能改變這一現狀。設計人員根據項目形式，考慮其建構筑物使用性能，綜合統籌設計構件，準確設置構件位置與連接形式，利用三維立體更形象地表達出設計意圖，“所見即是所得”，更好地保證施工人員的工作質量和建造工程的設計質量，減少施工工期，控制項目造價。

3.3 建筑質量管理的應用

項目設計具有很強的適用性、高耐久性、高安全性、高可靠性、良好的協調性等。優化的系數管理4M1E 提高了整體工程質量控制，提高了工藝質量，減少了相關缺點。BMI 技術可以提高整體接受水平以及決策者的決定：模型的視覺設計包括整個工程信息系統，提供科學規避這種決策的依據，使項目完成后可以避免項目設計問題成為可能。建設項目方法的內容包括施工計劃，流程和組織形式結合BIM 模型和進度管理，完成4D 模型定制，優化項目，提高設計的質量和效率。影響項目質量的因素包括項目的技術環境和質量管理，借助BIM技術對技術環境和工作環境進行建模，確保創建文明的建筑環境。通過現場規劃和設計提供場地規劃和住房條件。

4 結語

綜上所述，經濟的快速發展提高了人們的生活水平，讓人們對建筑業有了更高品質的建造要求。這就要求建筑業在保留傳統設計優點的同時創新設計模式。通過BIM 技術在建筑結構設計中的推廣和應用，在提高工作效率的同時把施工過程中的誤差率降到最低，與此同時，節約建造成本，對于提高設計圖紙質量而言有重大意義。