關于BIM在工業建筑中結構設計應用研究

馬志成 孫潔

摘 要：BIM技術可實現建筑結構的可視化，提高建筑結構設計的協調性，還能對建筑結構進行碰撞檢查，在建筑結構設計中具有明顯的優勢，能提高建筑結構設計質量。因此，在實際的建筑結構設計中對BIM技術進行應用時，要根據實際的需要，收集與建筑工程有關的信息，對這些進行整合，建立相應的建筑模型，通過分析對建筑結構進行優化，從而達到更好的設計效果。本文主要對BIM在工業建筑中結構設計應用進行分析，以供參考。

關鍵詞：BIM技術;工業建筑;結構設計

隨著人們對建筑物的性能要求越來越高，在建筑設計中，為滿足人們對建筑物的性能要求，就需要增加建筑結構的復雜度。要豐富建筑結構形式，就需要做好建筑結構設計環節的工作。但是，建筑結構設計需要大量的信息，信息越全面，設計出的結構功能越完善。BIM是規模很大的三維平臺，其能夠將與建筑工程有關的信息集成起來，并對信息進行傳遞。在建筑產品的整個生產過程中，都可以對此技術加以利用，既能縮短建筑結構設計、生產周期，又能降低工程建設成本，使工程建設安排更加合理。

1 建筑結構設計中BIM技術的功能

1.1 三維效果的體現

BIM技術并不是單一技術的運用，而是諸多新技術、新方法的集合載體。在BIM技術之中，三維技術是一項重要的組成部分。在建筑結構設計過程中，三維技術的使用可以將建筑物的建筑結構模型進行三維化的立體形態展示，設計人員可以通過BIM技術所建立的建筑物結構立體三維形態，對建筑結構設計中的多個模型單元進行詳細的跟蹤觀察，如建筑管道系統、給排水系統。同時，在建筑結構立體形態的查閱過程中，可以根據所得到的具體結構單元的詳細信息，運用科學的處置方法進行分析，從而最大限度地減少安全隱患及其他潛在問題。

1.2 促進數據信息協調信息化

BIM技術相較于傳統設計模式的優越性還體現在信息處理能力上。BIM以現代科學技術發展為支撐，對建筑結構設計中的所有工程信息進行統一收集和處理，并于計算機軟件內部快速建立相關結構單元的數據信息庫，從而對建筑工程信息進行更快速的調用和處理。由于建筑結構自身是一個有諸多結構單元組成的大模塊，所以各類信息在建筑物設計過程之中有著緊密的聯系和交叉。這種統一數據庫的建立為節省建筑結構設計作業時間提供了巨大便利，真正意義上實現了信息的定向查找、精確查找和針對性查找，有效避免了傳統信息集成方法中信息準確性不高的情況發生，從而推動建筑結構設計工作高效開展。

2 BIM技術在建筑結構設計中的應用

2.1 在鋼結構建筑中結構建模的運用

鋼結構是當前建筑工程中廣泛采取的結構形式之一，在應用BIM技術對鋼結構進行建模的過程中，建筑結構設計人員可以更容易地獲取如加強件和連接方面的信息參數，尤其是對鋼結構中常見的螺栓數量可以進行更好的掌控。同時，鋼結構的連接存在多種形式，在進行具體設計方案確定時應充分考慮梁高等因素，從而使連接部分滿足相關設計要求。BIM技術的運用，使設計人員通過對相關參數的修正就可以進行連接部件的設計，極大地提升了工作效率。

2.2 在建筑結構性能分析中應用BIM技術

為了能夠有效的改善、優化建筑結構設計，通常還會選擇一些特定的建筑結構元件。通過BIM技術，對結構性能予以分析，從而有效提高平面圖的結構設計有效性，使得建筑物的一部分數字模型被有效構建，并使其穩定性得以提升。在建筑結構性能分析中應用BIM技術，可以應用其中的計算、分析功能對建筑設計的結構進行分析，這樣也可以根據實際的數據需求來提供一定的數據，從而促使建筑結構分析更加迅速、準確。尤其在建筑工程的地下室設計中，通過應用BIM技術，能夠對鋪設管線進行提前規劃，不僅有效避免管線混亂，還能有效控制管材成本。一旦發現建筑結構設計存在缺陷，就可以通過應用BIM技術中的緊急修復功能，對建筑結構設計質量進行優化。

2.3 BIM技術在建筑設計方案變更時的應用

在整個建筑工程的設計工作中，設計方案并不是一成不變的，每一個環節的每一個步驟都會根據施工的進度安排和實際情況進行針對性的調整，遇到某些突發的情況，就會變更以往制定好的設計方案，進行新方案的設計。在BIM技術沒有出現以前，對于建筑方案設計的變更一般是工程方不愿意看到的，因為這需要對建筑物進行二次的檢測和數據分析。但是如今利用BIM技術，工程師可以直接在三維設計圖中進行數據的變更分析，并且進行新方案的設計，從而避免了以往工程對遇到的各種麻煩，提高了施工的整體效率。

2.4 建筑結構模型信息的共享

設計工具是以BIM技術為基礎，在建筑結構改造過程中發揮作用的，這類軟件可以高效地實現模型建立、模擬分析、合理演算以及設計圖紙的快速生成等功能，對BIM模型數據庫信息的交互功能和儲存功能有著巨大作用。除了該類建筑結構信息的高效整合，BIM軟件可以在短時間內實現同一項目不同施工模塊之間的結合，中心服務器的功能就如一個龐大數據庫，充分地將室內設計、建筑結構設計以及機電設計等多個單元模塊進行有機結合，使設計人員可以直接通過網絡連接就可以實現相關信息資料的調取，從而有效輔助設計工作的進行。其具體實現流程：（1）以局域網絡中心服務器為載體，建立中心文件資料庫;（2）設計人員以各自的BIM核心建模軟件為工具，同中心資料庫實現連接，從而建立建筑信息模型。每一個不同專業模塊都可以通過中心文件，將建筑結構設計中的信息與其他專業設計人員進行有效的信息共享。

3 結束語

工業建筑結構的設計往往都是以工業生產需求為基準，對建筑結構的外形、功能以及類別進行合理的設計，不但要體現出設計的大氣風格，同時也要體現出靈活性與實用性等特征。良好的工業建筑結構設計不僅要確保美觀度，還要滿足工業生產、運輸、設備安置等各項需求，為工業生產提供便利條件。

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