建筑结构设计中BIM技术的应用探析

雷淳翔

引言

在工程项目数量和规模日益增长的今天，人们对建筑工程质量安全关注度越来越高。而建筑结构设计质量好坏可对工程项目质量产生直接影响，BIM技术在建筑结构设计中的价值逐渐体现出来。在建筑结构设计过程中，设计人员通常会利用BIM技术进行建模，结合计算、信息及数字化等技术对工程项目设计可行性进行探索。BIM技术是建筑结构设计中的重要手段，对建筑施工企业发展具有重要影响，值得相关工程项目设计人员应用研究。

1 BIM技术应用问题

BIM技术是由美国研发出来的一种建筑建模手段，我国在BIM技术方面的应用研究仍然在发展阶段，其技术标准、技术操作等还还有待完善。在建筑结构设计应用过程中，因为BIM技术应用没有统一标准，所以多数建筑结构信息可能会存在问题，从而影响到BIM技术功能发挥。虽然建筑结构设计部门管理人员可以利用BIM技术建立建筑结构模型，通过模型分析结果进行建筑设计效果判断与调整，但在前期操作时需要消耗较多的时间输入数据信息，其工作效率还有待提升（基于BIM技术的建筑结构设计应用如图1）。

图1 基于BIM技术的建筑结构设计应用

国内BIM技术专业人才数量相对较少，多数建筑结构设计管理人员在BIM技术方面的操作水平还有待提升。因为BIM技术门槛较高，操作人员首先需要进行专门培训工作，能够熟练掌握各种操作技能之后方可逐渐发挥出BIM技术的作用。因为国内BIM技术开发应用时间较短，建筑企业在相关软件应用时可能会出现弊端，从而影响到工程项目开展进度。比如在BIM三维协同设计应用过程中，虽然各类建筑专业可以利用该技术进行图纸版本更新应用，为建筑结构设计提供便利，但当各类版本逐渐增多时便有可能增加设计人员工作负担，致使BIM三维协同设计作用难以发挥出来[1]。另外，有关BIM技术建筑结构设计方面的法律法规还不够完善，建筑企业在BIM技术应用时缺少法律规章制度与相关工程项目设计标准，这对企业设计人员工作水平的提升必然会造成一定影响，甚至会影响到建筑结构设计进度。在实际工程项目建筑结构设计中，部分设计人员往往容易忽略法律监控，致使BIM技术应用过程中出现法律纠纷问题，从而对建筑结构设计进度造成不良影响。

2 BIM技术应用对策

2.1 建筑结构建模、分析应用

钢结构是建筑工程项目施工中需要应用到的一种常见施工材料，其在建筑结构设计中占据一定比例。在建筑结构设计应用方面，设计人员可利用BIM技术进行钢结构建模，对钢结构加强件或者连接等可能存在的问题进行探讨。比如在进行加强件问题研究时，设计人员首先需要了解建筑结构制作流程，对加强件在工程项目施工中的应用、作用等进行了解，然后利用BIM技术控制加强件。在钢结构连接问题研究方面，设计人员首先需要对钢结构连接方式、连接主体与相关参数等进行了解。在实际钢结构连接难点问题解决方面，设计人员可通过螺栓间距、螺栓数量、连接形式等进行连接控制。在建筑结构分析过程中，建筑企业往往需要投入很多的人力与资金，且分析过程相对较长，分析结果可能会存在较大的误差问题。在建筑结构分析方面，BIM技术能够提高工作效率，降低建筑企业人力资源与资金成本。设计人员可以利用BIM技术对工程项目建筑结构功能、设计缺陷或者设计优化等进行分析，实现建筑结构设计方案的优化调整，提高工程项目设计质量。

2.2 结构构件设计应用

楼梯、梁、柱及楼板等都属于建筑结构设计中的组成部分，设计人员需要进行相关钢结构构件、预制构件和现浇构件设计的合理设计。其中现浇构件在工程项目施工中比较常见，设计人员在设计现浇构件时需要对管线走向和建筑功能要求等进行合理选择，以防建筑结构出现冲突问题。在建筑结构构件设计方面，设计人员可利用BIM技术进行构件合理设计，有利于减少工程项目设计中的构件冲突问题。钢筋混凝土结构是建筑工程项目中的重要内容之一，在钢筋混凝土结构设计时，设计人员多选择平面法进行图纸转换，利用特殊符号标注图纸，使建筑结构图纸设计内容更加全面。设计人员可利用BIM技术从多个角度和环节展示钢筋混凝土结构平面，在数据信息提取方面更加方便[2]。在建筑结构设计标准完善方面，设计人员可利用BIM技术进行项目样板设计，对其表达方式、线型和字体等进行标准化设计。

2.3 设计工具和建筑结构协调应用

设计工具是BIM技术实现的重要载体，在信息交互和村中方面能够发挥的作用较大，有利于建筑信息模型模拟、建立和建筑结构图纸设计等。在实际建筑结构设计过程中，设计人员需要利用BIM技术相关设计工具进行建模、数据信息整理和设计分析等。比如Revit软件便是BIM技术应用中的一种设计工具，其在机电、建筑和室内结构等方面具有较大的应用空间。设计师可以利用BIM软件获取建筑结构模型，通过服务器更新数据资料，根据建筑结构设计要求进行设计应用。在具体设计工具应用方面，设计人员首先需要创建中心稳健，然后利用BIM核心建模软件进行建筑结构模型设计，并将其链接到中心文件，在中心文件中添加信息数据。各类建筑专业均可以利用中心文件进行建筑结构设计应用，与其他建筑专业进行信息共享。在建筑结构设计协调应用方面，首先需要做好BIM模型相关数据信息处理工作，方便设计人员理解、沟通模型数据信息，协调、装饰、机电或者土木等建筑工程结构。

3 结语

BIM技术建筑行业中新兴的一种建筑结构设计技术，对工程项目施工质量具有重要影响。根据建筑结构设计中的BIM技术应用问题分析可知，国内建筑企业BIM技术应用依然存在设计标准不足、技术操作能力不足和软件开发应用不足等问题。本文主要从建筑结构模型分析、结构构件与软件等方面进行BIM技术应用对策探讨，以期能够为工程项目设计提供参考。

[1]曾祖望.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].建材与装饰，2017（26）.

[2]范 珺.建筑设计和施工中BIM技术的优化作用[J].建材与装饰，2017（29）.