建筑結構設計中BIM技術的應用探究

李麗

摘 要：近些年社會的發展對各大產業提出了較大的挑戰，也為相關產業提供了更加廣闊的發展空間。建筑行業作為國民支柱型產業，如今其發展已經受到了社會各界的廣泛關注和重視。這對建筑施工中的各個環節都提出了更高的要求，包括建筑結構的設計環節。采取先進的技術方法，能夠進一步提高建筑結構設計水平及效果。本文介紹建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術的內涵及其相應的特征，綜合分析BIM技術在建筑結構設計中的應用流程和具體的應用方法，希望可以深入了解BIM技術，從而為建筑結構設計工作的順利開展提供一定的參考。

關鍵詞：建筑結構設計;建筑信息模型（BIM）技術;建筑設計

中圖分類號：TU17 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）25-0110-03

Research on the Application of BIM Technology in Architectural Design

LI Li

（Ningxia Vocational and Technical College of Construction， Yinchuan Ningxia 750021）

Abstract： In recent years， the development of society has posed challenges to major industries. At the same time， it also provides better development prospects for related industries. As a national pillar industry， the development of construction industry has received extensive attention and attention from all walks of life， which puts forward higher requirements for all links in construction， Including the design of building structure， taking some advanced technical methods can further improve the level of building structure design and the effect of design. Firstly， this paper understands the connotation and corresponding characteristics of BIM Technology， comprehensively analyzes the application process and specific application methods of BIM Technology in architectural structure design， hoping to have a deeper understanding of BIM Technology and provide a certain reference basis for the smooth development of architectural structure design.

Keywords： architectural structure design;Building Information Modeling（BIM） technology;architectural design

建筑行業的飛躍性進步發展體現出了建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術的良好應用效果。這種現代化技術在應用的過程中本身具有可視化和有效性的特點，使得各項工作的開展更加順利和科學，為工作人員的溝通提供了方便，實現了建筑設計維度的提升。基于BIM技術構建出建筑結構設計中各個環節的信息數據庫，能夠獲取不同施工環節所需要的信息基礎，使整體的設計效果呈現出完美的狀態。本文針對建筑結構設計中應用BIM技術的實際情況進行實踐分析和研究。

1 正確認識BIM技術

1.1 對BIM技術的內涵認知

作為一種現代化技術方法，BIM技術體現出工具性的效果，具有豐富的功能和明顯的特點，包括協調性、直觀性以及可視性[1]。將BIM用于建筑結構的設計規劃過程中，可以更好地對建筑信息資源進行處理，利用先進的計算機技術將傳統的施工圖紙轉化為三維立體模型，并完成相應的參數設計工作。另外，在建筑結構設計的過程中使用現代化的BIM技術，還可以對圖紙的設計規劃情況進行分析，了解圖紙設計和實際情況是否相匹配，并且通過專業人員對結構中的遺漏進行分析，檢測結構問題，提供調整依據，有效防止建筑結構設計環節出現問題，有利于控制工程項目的施工成本，為工程項目創造更多的經濟收益。

1.2 BIM技術的主要特點

1.2.1 BIM技術中的各部分信息能夠實現統一和融合。具體來說，在建筑結構設計環節，BIM技術信息已經發揮了更廣泛的作用。根據這項現代化技術本身所具有的使用要求，對建筑設計的信息模型進行合理性的構建（見圖1），使每一個專業的設計信息都得到合理安排，并完成這些信息的模型內容。也就是說，BIM技術在實際應用的過程中，信息集成的特點相對來說會更加鮮明，這就需要設計工作人員組織開展多樣化的交互設計，使最終的成果更加明顯，保障設計結果。另外，建筑信息模型的核心和關鍵本身是數據庫，但是實際上在數據庫的建設過程中涉及的功能比較豐富，其中包括建筑工程開展的各個環節，涉及使用的建筑施工材料和使用材料的數量等信息，也能夠通過構建的專業建筑模型數據信息庫及時查找到相應的信息資料，突破了傳統計算機輔助設計（Computer Aided Design CAD）技術在應用過程中的局限性。因此，BIM技術的應用在相關的結構設計體系中意義重大[2]。

1.2.2 BIM技術具有協同設計的特點。可以通過BIM技術構建一個建筑信息設計平臺。在這個平臺中，業主、設計單位以及施工單位都能夠實現信息的共享和聯通，可以按照各自的實際要求提供和獲取所需要的信息。與此同時，在建筑結構設計的過程中，充分使用BIM技術能夠更順利地檢測建筑的構建和設備的管線之間存在的相互影響，提高團隊的溝通效率，為工作人員順利開展設計工作奠定良好的基礎，進而為施工項目順利完工創造條件。

1.2.3 BIM技術具有傳遞工作的特點。針對某些問題進行設計或修改時，如果只更改某一項內容，BIM技術能夠及時將更改之后的信息自動傳輸到相對應的施工圖紙中。BIM技術在應用時還能夠進行虛擬展示，減少工程師在施工過程中分析各種關鍵因素所消耗的時間，緩解工作人員的工作壓力，提高設計效率[3]。

2 在建筑結構設計中使用BIM技術的優勢分析

2.1 在建筑結構設計中使用BIM技術，使整體設計過程更加智能化

建筑工程項目管理工作本身是一項復雜的工程。建筑結構設計是十分關鍵的一個環節，與建筑工程項目整體上呈現出一致的效果，也會與施工進度保持一致。BIM技術作為一種現代化先進技術，在3D立體空間的構建方面（見圖2）發揮了重要作用，在一定程度上展現出了傳統的二維設計過程中無法展現的一些立體、抽象的圖像，便于工作人員更加直觀地了解相關信息。還可以根據搜集到的數據信息基礎來設置相應的數據比例，呈現出在實際施工環節存在的一些不合理問題，讓工作人員對這些問題產生更加直觀的了解，減少工作人員的工作量，緩解工作人員的壓力，同時有效預防在建筑結構設計環節出現的計算失誤[4]。

2.2 在建筑結構設計中使用BIM技術，使整體設計過程更具協調性

傳統建筑工程的施工中，工作人員之間相互交流時使用的參考標準一般是施工圖紙。這種方式在實際應用的過程中存在一定的局限性，導致資源的共享和數據的同步交流極為困難。正是由于信息的阻隔而導致在建筑結構設計的過程中存在一些問題，無法被及時解決，嚴重影響施工效率。而在現代建筑結構設計中，充分使用BIM技術能夠解決這些問題。根據計算機數據，在不同部門之間創建了全面一體的數據庫體系，有利于數據的共享和傳輸，使不同的部門之間能夠及時交流。也可以通過建立數據庫系統讓各部門之間的聯系更加緊密，使他們能夠遵循相應的原則開展工作，從而使整體工程設計的協調效果更加理想。

3 建筑結構設計中BIM技術的具體應用

3.1 在建筑主要結構性能分析環節使用BIM技術

針對BIM技術的性能進行分析并改進，并結合實際情況使用對應的結構元件。但是，在使用BIM技術時，往往會嚴格要求建筑物的平面設計工作科學有效，使整體的結構性能設計效果更加突出和鮮明，同時需要使隱性設計效果更加理想[5]。在建筑結構性能分析的過程中，BIM技術可以將整體結構設計轉化為數字模型，驗證結構設計是否穩定。例如，針對建筑物中的地下室結構進行性能設計時，要考慮到的因素多種多樣，絕不僅僅是地下管道的布設，還需要綜合考慮到建筑材料的合理性使用。也就是說，在組織開展建筑結構設計工作之前，要先對BIM技術進行充分了解，搜尋具體的參數信息對實際環境進行模擬，從而對設計的線路進行自動化配置，以達到建筑結構設計優化的目標。但是，在建筑設計方案執行環節，如果發現任何質量問題或比例問題，也可以采取相應的措施和修復方案對其進行優化和處理，從而更加順利地開展建筑結構設計工作。

3.2 BIM技術用于圖紙的設計環節

現代建筑結構設計的過程中，基于現代計算機技術構建形成的3D立體模型是BIM技術應用的最直觀體現。這種模型能夠更順利地分析建筑結構設計對于建筑施工的成果產生的影響，為后續開展數據調整工作奠定良好的基礎。在建筑施工環節，如果發現在施工中出現一些問題，需要對圖紙進行優化。要從最初的建筑結構設計要求以及整體的建筑結構性能方面進行綜合考慮，之后再判斷相應的改動方式和思路。但是，在實際改動的過程中，多次修改必然會導致建筑項目的成本增加，甚至會完全偏離原本建筑結構的設計要求。因此，在圖紙的設計施工中如果要使用BIM技術，設計人員需要將相關方面的重要參數錄入系統，從而確定建筑結構設計最終的目的，并且提出一些合理的修改建議，確保建筑結構設計工作的順利開展。

3.3 BIM技術用于建筑結構設計的參數設計環節

使用BIM技術對建筑信息數據模型進行構建具有重要作用，在實際使用時不僅需要簡單對參數進行分析，也能夠根據參數的設定結果呈現建筑結構設計造型的性質以及建筑物本身的功能和屬性，全面展現出在建筑結構設計環節的各部分參數內容。對此，建筑結構設計需要對系統的組件進行科學合理的組裝和分配。在這個過程中，結合工作人員的實際需求及提供的各項參數對數據信息進行細致分析，了解其中的不足，并制定相應的改善方案。尤其是在現如今BIM技術的應用過程中，改動方案時只需要對結構中的一些數據信息進行設置就可以完成組件的組裝，自動調整相關參數，并且確保建筑物的安全性和穩定性，還可以充分滿足客戶所提出的各部分建筑設計要求，保障良好的建筑設計結果。

4 結語

BIM技術用于建筑結構的設計環節，需要體現其多個方面的效果，防止出現技術性問題，并保證整體建筑結構的設計更加穩定。這就需要對其進行綜合性分析，加大研究力度，使BIM技術在建筑結構設計的過程中發揮更大的優勢，從而促進建筑事業的進一步發展。

參考文獻：

[1]杜定發.建筑結構設計中BIM技術的應用探析[J].中國新通信，2020（23）：112-113.

[2]申曉寶.建筑結構設計中BIM技術的應用[J].中國住宅設施，2020（11）：29-30.

[3]王思蓉.探析BIM技術在建筑結構設計中應用[J].四川水泥，2021（1）：43-44.

[4]李君永.建筑結構設計中BIM技術的應用實踐分析與研究[J].中國住宅設施，2017（1）：19-20.

[5]唐天龍.BIM技術在建筑施工中的應用[J].江西建材，2017（9）：103-104.

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