BIM在建筑結構設計中的應用

黃鵬飛

摘要：BIM技術在建筑行業的建模方面使用越來越頻繁，BIM的應用范圍也越來越廣泛。它以三維技術為基礎，通過擴展項目中每個工作序列所需的參數，可以對其進行建模和數字化。BIM技術具有良好的指導作用。BIM技術解決了不同專業之間的沖突，加速了數據的共享，使建筑結構設計人員即便在不同的部門也能共享和使用同一個網絡數字信息平臺，有利于各部門之間的有效溝通和及時修改設計，改善方案。

關鍵詞：建筑結構;設計;BIM技術;應用分析

現如今，我國經濟持續穩定的發展，得益于計算機行業承上啟下的輔助能力，行業內部的發展更是日新月異，這在一定程度上刺激了我建筑行業的發展。在建筑施工項目中，建筑結構設計是施工的基本環節，是后續施工環節的重要依據，因此，建筑結構設計質量直接關系到整個建筑的質量。BIM技術是對各種建筑工程的施工過程進行建模和數字化構建，體現的技術將“傳統的”設計從二維轉變為三維模式，對提高施工質量發揮著重要的作用。與此同時，BIM在建筑建模設計中的應用也建筑工程行業的發展起到了推進作用。

1?BIM技術的概述

BIM是一種建立三維工程數據的信息技術，即建筑信息模型。它是一個完備的信息模型，能夠將工程項目在全生命周期中各個不同階段的工程信息、過程和資源集成在一個模型中，方便的被工程各參與方使用。通過三維數字技術模擬建筑物所具有的真實信息，為工程設計和施工提供相互協調、內部一致的信息模型，使該模型達到設計施工的一體化，各專業協同工作，從而降低了工程生產成本，保障工程按時按質完成。BIM技術源于國外，直到最近才引進到我國，在各行各業都有應用，其中建筑業頗顯成效。為優化建筑結構設計、提高建筑質量奠定基礎的同時還能夠有效降低工程造價，從而起到節約成本的作用。

2?BIM?技術的特性

2.1信息集成

BIM技術，有著強大的數據處理和總結的功能。一種數據整理是在整體的設計過程中，而另一種數據整理就是對設計信息的整理與歸納。在數據建模工作中，設計人員必須對每一個環節進行控制，每一個過程都有其實際存在，以保證整個建筑結構設計正常的操作進行。BIM技術主要采用三維模式來建立幾何模型，它與傳統的制圖有著很大的區別，對比BIM技術與傳統制圖技術在建筑結構設計中的應用，可以清楚地發現BIM技術較好的彌補了傳統圖紙在信息采集方面的缺失。

2.2可傳遞的工作過程

在幾何信息建模的工作中，能夠準確無誤且一致地相互傳遞數據，這是BIM的另一個優點。在建筑結構設計中，數據信息繁多，且隨時可能發生變化，這無疑給建筑設計帶來不必要的麻煩。而BIM技術可以自動對數據進行轉換和變更，修改任意數據，其相關的數據將隨之自動修改，大大降低了設計人員手動查找和修改數據的工作量。從而有效減少設計人員的工作量，提高了工作效率。這種可傳遞的工作過程簡化了建筑結構的設計，得到了建筑工程行業人員的認可。

2.3協同設計

BIM技術把設計、施工、建設三方聯系起來，建立一種全新的設計模式，為三方提供易懂、實用的數據和信息。此外，BIM可以通過系統檢測功能實現各個專業的相互關聯、相互協調，有效地消除了由于專業不同而導致的設計理念問題，提高了后期施工的可行性和可靠性，保證了整個工程的進度。設計人員可通過共享工作集查看和修改其他設計人員的設計成果，這實現了設計人員協同設計的目標，有助于減少工程周期，提高設計質量和項目的投資回報率。

3?BIM技術在建筑結構軟件中的應用情況

BIM技術現在被廣泛應用，從綠色BIM技術在建筑設計中的具體實施過程，可以了解BIM技術的實際效果。

3.1?工程管理

一般來講，工程設計環節結束后，正式啟用工程管理軟件進行管理，工程管理通過不同的維度和大量的數據計算，利用BIM技術可以在圖紙設計中從建筑模型中獲取詳細的建筑工程基本數據信息，從而使結構設計滿足更高的設計要求。工程管理人員可以使用BIM技術對施工現場進行三維模擬試驗，建立建筑模型，并提出相應的解決方案，從而優化結構設計。各工作流程管理系統根據各自的專業范圍，進行具體的分析、管理，實現相互協作。

3.2?構建整體結構模型

建筑整體結構模型的建立是非常重要的，它直接影響到建筑工程的安全性和功能性，還關系到建筑場地的分析。BIM技術將根據地質條件、環境條件和自然因素等對建筑結構進行評估，并根據相關技術分析整體效果，檢測各個條件之間是否存在沖突。在實際工作中，BIM技術可以形成能夠反映所有結構的模型，讓設計人員更加直觀、立體地感受到建筑結構設計中是否存在設計漏洞或專業之間是否有碰撞。在細節方面，BIM技術在建筑整體結構模型中的應用，可以更好的反映建筑的梁、板、柱、樓梯結構等設計要點和問題，及時發現整體模型中的缺陷進行改進。

3.3可持續性設計

可持續性設計也是BIM技術的重要的應用優勢之一，可對建筑環境進行有效分析。這些綜合要素，包括地形的高程和自然因素的聲光要素，往往是業主要求的重要設計效果。

4結論

隨著從事建筑行業的人員不斷增加和科學技術的不斷發展，各種技術在建筑業的應用也在逐漸興起，對設計人員的專業素養要求也在不斷提高。BIM技術在建筑結構設計中的應用可以有效提高結構設計的科學性、效率性和統一性，同時對降低施工錯誤率，節約施工成本，提高設計圖紙效率和提高施工質量具有重要意義。通過BIM信息模型的建立，可以實現整個項目管理的信息化，不僅提高了生產效率，而且有效提高了各類專業圖紙的質量。BIM也促進相關的技術研發和新型技術的應用，促進建筑行業的整體升級。

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（作者單位：中國市政工程中南設計研究總院有限公司）