基于BIM技術的建筑結構優(yōu)化設計

胡瑛 裴利劍

（昆明冶金高等專科學校，云南 昆明 650033）

0 引言

近年來，我國在建筑結構優(yōu)化設計中已經(jīng)開始廣泛應用BIM 技術，并取得了非常良好的應用效果，不過，由于BIM 技術在我國建筑行業(yè)中的應用時間較短，這也使BIM 技術在建筑結構優(yōu)化設計中仍舊存在一些不足亟需解決。因此，有必要明確BIM 技術應用過程中存在的不足，并采取科學的措施來進行彌補，進一步深入的研究BIM技術在建筑結構優(yōu)化設計中的應用，對于促進我國建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，提高建筑工程項目質量有著十分重要的意義。

1 BIM 技術在建筑結構優(yōu)化設計中存在的不足

其一，在建筑結構優(yōu)化設計中，BIM 技術不夠規(guī)范，勢必會使BIM 技術在應用過程中缺乏相應的標準來予以參考，從而造成BIM 技術的規(guī)范性不足。其二，BIM 技術在應用過程中存在法律監(jiān)管漏洞，這也造成BIM 技術在應用過程中缺乏必要的監(jiān)督，容易出現(xiàn)產(chǎn)權模糊。其三，對于BIM技術的操作人員來說，在具體規(guī)定上也較為缺乏，這使得任何人都可以對BIM 進行修改，因此需要從法律方面來對BIM 操作人員進行明確的規(guī)定，以此保護BIM技術。其四，我國對BIM 技術的應用時間較短，BIM 技術尚處于初步應用階段，而且BIM 技術中的大多數(shù)軟件都是由國外進行開發(fā)的，這也使我國缺乏BIM 技術的軟件研發(fā)能力；其五，建筑結構設計人員需要花費較長的時間才能逐步掌握BIM 技術，而為了盡快使結構設計人員能夠熟練應用BIM 技術，企業(yè)還要安排人員組織培訓并引入設備，同時還要對設備進行維護升級，這些都造成企業(yè)資金投入的大量增加。

2 BIM 技術在建筑結構優(yōu)化設計中所起到的作用

2.1 能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化的結構優(yōu)化設計

BIM 技術相比于傳統(tǒng)的結構優(yōu)化設計方法來說要更具優(yōu)越性，設計人員可通過BIM 技術來處理工程信息，并以此建立數(shù)據(jù)庫，以便于工程信息的查找與篩選，并且還能使各個工程信息得以有效關聯(lián)，降低結構設計的時間消耗。設計人員在數(shù)據(jù)庫中通過條件篩選或針對性的查找，即可找出所需的工程信息，大大提高了工程信息的利用效率，使建筑結構設計工作得以順利完成。

2.2 降低結構設計圖紙錯誤風險

BIM 技術能夠根據(jù)設計圖紙參數(shù)來構建模型，使結構設計人員能夠直觀的看到設計圖紙的最終效果，并從最終效果中找出不合理之處，此時只需對這些不合理之處進行相應的調(diào)整和修改，即可完成對設計圖紙的修正，從而縮短了設計圖紙的修正時間，使建筑結構取得最佳的優(yōu)化設計效果。

2.3 實現(xiàn)設計統(tǒng)一化

BIM 技術可通過光源、材質、外形、數(shù)量等屬性信息在BIM 模型中的賦予，使工程數(shù)據(jù)信息能夠真正融入到建筑信息模型當中，設計人員只需根據(jù)建筑信息模型，便可掌握建筑節(jié)能效果、光能利用與舒適性指標，并提供最佳的設計思路。BIM 技術還能通過建筑結構模型的處理來演算設計數(shù)據(jù)，并通過渲染來提高建筑模型的展示效果。

2.4 能夠使結構設計具備三維效果

通過BIM 技術的應用，能夠使建筑結構設計方案的最終效果通過三維模型的方式進行立體展現(xiàn)，并可通過渲染來提高三維模型的展示效果。設計人員可根據(jù)構建的三維模型展示效果來直觀的找出結構設計中存在的不合理之處，并根據(jù)這些不合理之處提出相應的解決方案，以達到提高建筑結構設計質量的目的。

3 BIM 技術在建筑結構優(yōu)化設計中的具體應用

3.1 建筑結構功能的分析

通過BIM 技術的應用，能夠對建筑結構的功能進行剖析，只需在BIM 模型中輸入建筑結構構件的性能指標，BIM 技術便可自動對建筑結構的功能進行檢驗，從而找出會對結構性能產(chǎn)生影響的不利參數(shù)，并通過對該參數(shù)進行修正，以得到最佳的建筑結構優(yōu)化設計方案。

3.2 建筑結構設計方案和施工現(xiàn)場的匹配

BIM 技術能夠和GIS 系統(tǒng)實現(xiàn)緊密關聯(lián)，其能夠通過模擬的方式來再現(xiàn)施工現(xiàn)場，并根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況來構建建筑工程模型，設計人員只需對該建筑工程模型中的數(shù)據(jù)進行剖析，便可依據(jù)剖析結果來修正結構設計方案，從而使建筑結構的設計方案能夠和施工現(xiàn)場之間得以有效匹配，進而從根本上保證建筑工程質量。

3.3 協(xié)調(diào)建筑結構設計

通過BIM 技術的應用，能夠使建筑信息添加到BIM模型當中，并且還能夠對建筑信息進行實時的處理。BIM模型能夠將信息處理結果反饋至相關人員，通過數(shù)據(jù)文件的一并反饋，使設計人員能夠通過溝通和協(xié)調(diào)來使建筑工程的施工效果達到最佳。

3.4 建筑結構優(yōu)化設計中的BIM 技術工具

在BIM 技術中有著許多的設計工具，這些設計工具具備構建模型、生成設計圖紙、碰撞檢測、現(xiàn)場模擬等諸多功能，其在BIM 軟件的信息存儲與交互中發(fā)揮著重要的作用，并有效實現(xiàn)了各個專業(yè)間的協(xié)同化設計。例如，在Revit 軟件中，其能夠將室內(nèi)結構與機電等專業(yè)結合起來，并通過網(wǎng)絡服務器來對模型進行調(diào)取，設計人員在設計完畢后，BIM技術可對該模型在服務器中進行自動更新。

4 結語

BIM 技術不僅能夠修正設計圖紙，還能通過三維建筑模型來對設計方案的最終效果進行直觀展示，進而使設計方案中的不合理之處變得一目了然，并且BIM 技術還能提高各專業(yè)間的協(xié)同化設計能力。雖然BIM 技術在應用過程中仍舊存在些許不足，但相信隨著BIM 技術的不斷完善，其在建筑結構優(yōu)化設計中必將發(fā)揮更大的作用。