建筑結構設計中BIM技術的應用

李慧

【摘要】：BIM技術作為一種新型的技術得到各大建筑公司廣泛的關注與應用，施工單位可以根據該技術建立數據共享平臺，實現各部門、各專業(yè)的資源信息共享。利用該項技術建筑工程師、設計人員與業(yè)主等所有參與者將共享數據信息，建立可視化的數字模型。

【關鍵詞】：建筑結構設計；BIM技術；應用

【引言】：建筑工程項目工期長、規(guī)模大，受影響因素多，為保證建筑的安全性、科學性及經濟性，建筑結構設計環(huán)節(jié)至關重要。隨著社會發(fā)展，科學進步，傳統設計方法低效頻現，新型的BIM技術應運而生。BIM技術能集成設計信息，實現不同專業(yè)和部門間的數據共享，有效提高建筑工程設計的效率及準確性。

1、BIM技術的概念

近年來建筑行業(yè)得到巨大的發(fā)展與完善，加上城鎮(zhèn)一體化建設進程的加快，建筑規(guī)模在不斷的擴大，建筑形式更加的多樣化。在此背景下，獲取更多的信息資料成為設計人員在進行建筑結構設計時的關鍵。這就需要設計公司通過各種渠道和方式進行信息的收集，對于收集到的信息進行深入分析與利用，以此達到提高施工效率，縮短工期，提高企業(yè)經濟效益的目的，同時也能更加有效的提高建筑企業(yè)安全管理工作的水平。BIM技術是一種新型的技術，借助該項技術可以實現建筑結構設計由二維向三維的轉化，建立數據共享平臺，實現各部門、各專業(yè)的資源信息共享。在進行建筑結構設計過程中，利用該項技術可以實現建筑工程師、設計人員與業(yè)主等所有參與者共享數據信息，建立可視化的數字模型，通過對建筑結構的反復分析與模式，不斷的調整與優(yōu)化建筑設計，同時幫助企業(yè)降低各個階段的成本，縮短施工時間，提高企業(yè)的經濟效益。

2、BIM技術的特點

（1）BIM具有信息集成的特點。BIM為建筑信息模型，是整個建筑工程詳細數據信息的數據庫，包括設計過程和設計信息。通過BIM，建筑的外觀、構件，建筑施工材料、尺寸等任何信息均可被迅速精準地找到。傳統設計在查找對比圖紙上有著明顯劣勢，在修改圖紙上更是工作繁重。BIM技術具有信息集成功能，數據之間相互關聯，在實際施工過程中如果出現問題需要對原設計稿進行調整，工作人員只需對單項進行修改便可生成最新的數據信息模型，工作效率大大提高，數據信息實時可靠。

（2）BIM能夠實現協同設計。建筑信息模型為設計人員、工程師、建筑師及業(yè)主提供了一個實時數據共享平臺。業(yè)主的需求、實際施工過程中遇到的問題均可在此平臺得到及時解決。同時BIM技術能夠自動檢測建筑構件間的相互作用和影響，支持同類數據的導入與組合，并根據參數設置給出合理的模型方式。相較于傳統各自為主的設計流程，BIM技術解決了不同專業(yè)、不同部門交流困難，無法協同工作的困境，有效降低了建筑企業(yè)的經營成本，提高了建筑企業(yè)的質量管理工作和安全管理工作水平，對推動我國建筑工程行業(yè)持續(xù)發(fā)展意義重大。

3、BIM技術在建筑結構設計中的具體應用

3.1可視化分析

BIM技術是以三維模型的方式來體現的，主要是為了表現建筑部件的實質效果，讓建筑結構能夠在可視化的條件下體現真實的效果。對于傳統的制圖方式，我們更多的是使用CAD技術來建模，通過一些幾何圖形來表現模型中的局部結構，但是我們不得不承認CAD在使用上的缺陷是它無法給我們提供更多的數據。但是BIM技術不同，它是有著通過建造三維立體圖來實現的，這樣的表現方法可以讓我們非常直接的了解整個建筑工程的特點，并且我們可以根據目前的構造來設計和布局，這便是BIM技術的可視化分析的功能，根據現有的結構模型演示效果，我們通過可視化的功能，優(yōu)化設計方案，可以給予我們在施工圖設計階段設計的更加合理。與此同時，除了優(yōu)化設計，我們還可以通過可視化分析來了解建造結構中的錯誤，那么及時發(fā)現和修補，這可以大大的提高了我們在設計中的工作效益，也降低了工作人員在這上面所花費的時間，極大的提高了工作質量。

3.2BIM技術在鋼結構建模中的具體應用

現階段，在我國建筑施工中鋼結構是大跨度建筑物的主要結構形式，因此在進行鋼結構建模是需要攻克結構連接與加強件布置等難關。再加上設計鋼結構時所涉及到的梁柱連接、梁梁鉸接等多種連接形式，這無疑增加了鋼結構設計的難度。因此設計人員在進行鋼結構設計時一定要根據梁自身的高度，同時將各個連接件進行專項設計并將其參數化。設計人員可以利用BIM系統中參數共享的功能，嚴格控制高螺栓的數量與間距。同時利用對參數的條件實現新的連接件。在鋼結構實際施工過程中技術人員一定要參考相應的設計位置，從而確定出加強件與連接件的準確位置，這樣進一步提高施工人員的工作效率，縮短工期，同時也提高了鋼結構的設計質量。

3.3BIM技術用于建筑空間規(guī)劃

建筑基地的地形分析是建筑結構設計的首要步驟，尤其針對復雜地形，空間規(guī)劃極為重要。利用BIM技術可對建筑基地進行空間分析及模擬，分析要素包括地質環(huán)境、水文狀況、坡向、斜率等，并可運用BIM技術初步探索建在復雜地形上的建筑物的可行性和效果，為設計人員提供借鑒。采用BIM技術的可視化分析功能可將建筑物的空間規(guī)劃以3D立體形式呈現出來，并通過相應模型的建立實現規(guī)劃可視度分析、室內視野分析以及周圍道路可視分析等，再綜合各影響因素便可逐步優(yōu)化空間規(guī)劃模型，保證建筑結構設計的科學性、合理性。

3.4BIM技術應用于建筑結構參數設計

建筑信息模型包含建筑結構的所有設計信息，其中建筑結構設計參數相互關聯。在建筑結構設計過程中通過對不同參數進行約束，確保設計人員在對建筑結構形體構建時的設計過程和設計信息數據得到及時更新。BIM技術在建筑結構設計中設置的參數在保證設計過程高質量完成的同時，也能為其他工程提供相關參考。

結束語：

綜上所述，BIM技術取代傳統建筑結構設計方式是建筑領域快速健康持續(xù)發(fā)展的趨勢要求。BIM技術集成建筑結構設計的全部信息，支持不同專業(yè)、不同部門之間進行數據共享。為建筑企業(yè)降低建筑成本，高效完成建筑工程項目提供很大幫助。但BIM技術在應用中還存在很多難點，這需要國家和企業(yè)協同共進，推動BIM技術的普及及運用，實現經濟效益和社會效益。

【參考文獻】：

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