建筑结构设计中BIM技术的应用探析

段耀美

（太原万科房地产有限公司，山西 太原030000）

经济发展的水平总是与人民的生活水平密切相连，因此代表着群众生产生活质量的建筑行业也成为社会关注度极高的工程行业。为了更好地满足社会经济发展对于建筑行业的要求，许多全新的技术应运而生。在决定着建筑工程质量高低的建筑结构设计方面，新兴的BIM技术无疑是其中最有竞争力的先进技术之一，而如何全面的运用这种技术则成为当下建筑领域的热门话题。

1 BIM技术的概念及特点

1.1 BIM技术的概念

BIM技术即为Building Information Modeling的缩写，最早是由美国传入我国的。单从字面意义上理解，BIM技术主要与建筑信息模型相关，其功能除了借助先进的科技实现建筑结构由平面向立体的转变之外，还包含着具体设计细节以及后期施工等多个方面的内容。

BIM技术可以通过将建筑结构数据输入到相应软件内的方法来构造建筑的虚拟三维模型，使人们对整个建筑结构产生更加清晰直观的认识，以便于相关单位对建筑工程进行全面分析，例如调整预算、制定施工计划、确保建筑方案安全可行等，从而达到对建筑工程提供实际帮助的目的。BIM技术可以帮助设计团队纵览全局，并且还能起到建筑工程数据库的作用，因此这种技术在现代建筑结构设计中有着不可比拟的优势地位。

1.2 BIM技术的特点

作为实现了建筑结构设计维度转换的关键技术，BIM最显著的特点无疑就是直观与可视化。视觉开发一直是建筑设计行业的追求，随着建筑领域一系列技术革新的进行，平面视图已经不能最大限度的满足行业施工具体需求，虚拟的3D立体模型才是当下视觉开发的最新趋势。从模型本身的构建上来看，只要将设定好的参数数据输入特定的软件之中，就可以得到清晰的立体模型，而建筑构造设计从业者可以根据3D模型更直观地感受到建筑的实际结构以及所处的空间地理环境，从而优化设计思路，提升建筑构造的绿色环保性及安全性，并及时对设计中可能存在的问题作出修改。

除了可视化的特点之外，BIM技术还具有信息的精确性及协同性。传统的建筑构造设计往往需要从业者手动计算各类数据，若计算过程中收受到不稳定因素的影响，就极有可能导致计算失误。套用专业的BIM技术软件，可以让电脑进行数据处理，从而大幅提升设计数据的精确性。除此之外，线上数据还可以构成全新的建筑设计数据平台，使建筑结构设计者与项目承包方或有关单位建立联系，帮助对方更加客观的表达其建筑需求，以达到信息高效协作的目的。除建筑项目方之外，任何与建筑结构设计相关的人员都可以进行查看，并且结合自身的实际工作内容提出意见，便于不同部门的从业人员之间任务协调，将具体建筑施工过程心中的不稳定性降至最低，为后期项目的开展打下坚实有力的根基。

2 BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

2.1 在建筑结构性能剖析方面的应用

建筑结构设计是集各种要素为一身的整体，由于在设计中必须要满足各部分要素协同合作的要求，建筑结构设计通常需要结合各种数据、综合多方面因素来计划切实可行的方案。建筑结构设计从业者为了优化设计方案经常会采取各种方法，而BIM信息技术可以减少人工测量计算等多重因素可能导致的误差，使设计方案的有效性得到保障。建筑构造设计从业者所需要做的仅仅是将数据和实际需求输入到特定的建筑构造设计软件中，就可以获得软件对于建筑结构性能的整合性分析，从而快速调整与修改相应的设计方案，提高其科学性与合理性。

以管线复杂的建筑构造为例，在地下建筑工程中充分运用BIM可以对其构造进行充分细致的规划，避免管线混乱等问题，从而达到降低建筑材料成本和节约资源的目的。

2.2 在建筑结构环境剖析方面的应用

在进行建筑结构设计之前，首先要做的就是对建筑所处的地理环境有一个全方位的认知。地理环境不仅限于建筑的地理位置，还包括地形地貌、气候环境等，合格的建筑设计还应当考虑当地的人文社会等条件，从而做出有关建筑构造、外观等方面的具体分析。

对于传统的建筑构造设计而言，各种资料的搜索通常需要耗费大量的时间和精力，而时至今日需要考量的因素越来越多，甚至连建筑周遭的声音要素也成为需要考虑的条件之一。BIM信息技术的运用恰到好处地体现了新时代科技的优越性，只要将其应用在建筑结构设计中，便可以在软件内获取网络中的地理信息与其他环境信息，将其结合在一起并加以分析，充分模拟出周边环境，以此确定建筑模型以及周边条件、施工方案等，从而优化建筑设计的效果，极大地提高了建筑物本身质量。

2.3 在建筑施工及后期工作的应用

BIM信息技术的概念自从传入我国之后，建筑行业种各类分支行业的理念都或多或少的受到了影响。就建筑施工而言，遵循模型的科学引导已经成为现在最新的施工理念，整个建筑工程从开始的筹划阶段到后续的施工阶段都需要用到信息集成的力量。通过建立线上数据库，对所有数据进行整合分析，BIM技术可以在生产运营、维修等各个方面都提供相应的协助，甚至起到统揽全局的指引作用。

BIM信息技术与施工相结合，可以成功的将此前建筑工程中的经验教训提取出来，便于从业人员总结归纳，使多方可以共同架构工作平台并交流建设经验，最终实现建筑设计、施工乃至后期的流畅协作模式。通过BIM技术，建筑设计团队还在可以在设计初期就将消防系统、电线等进行合理的空间排布，避免出现图纸与实践脱节的情况，帮助施工团队更好更快地开展建设工作。

3 BIM技术在实际运用方面的问题及解决方案

3.1 重视力度有待增进

尽管BIM技术已经证明了其自身在建筑结构设计领域的优越性，但仍有大量项目工程出于各种原因未采用BIM技术，从而导致产生项目效率低下、建筑结构较为松散等问题，而安全性和稳定性更是无从谈起。BIM在这些项目中的运用缺失很大程度上是因为在经济发展相对缓慢的地区，科学技术以及新事物的普及也较为滞后，因此了解并熟知BIM的专业人士并不多。当地的建筑行业在开展相关工作时，仍会采取以经验带动实践的传统设计方式，缺乏先进技术的帮助，必然导致其建筑工程效率降低，建筑构造设计中长久以来存在的诟病也无法得到有效解决。

从政府角度和行业领导者的角度而言，必须要大力推广宣传，争取让新技术深入人心，特别是让经济发展滞后地区的从业者对于BIM技术的作用有所了解，激励其主动在建筑结构设计中采用BIM信息技术。只有从业者对相关技术的有点有了清楚的认识，才能积极地将其应用到工程设计的每个具体细节之中。

3.2 相关方案不够完备

想要推行BIM技术，扩大其在建筑结构设计领域的应用范围，就必须落实实行BIM技术的相关方案。尽管最近几年我国相关部门出台了许多有关建筑工程设计的规范，但是其中并没有直接关于BIM技术推广革新的内容，因此从业者必须从自身角度出发，根据自身情况制定BIM技术的实行策略。

在应用BIM的过程中，从业者首先要有一个完整且符合国家法规政策的大体规定，尽量将部门标准以及行业内的各项规定作为基准，制定大致的应用推广方案。其次，从业者还需要根据具体工程项目的细节问题来对建筑结构设计方案进行推理与完善，从而实事求是地满足建筑工程的具体要求。

没有具体方案的指导，BIM技术的应用将会是一盘散沙，既没有确定的标准也没有具体的目标，因此相关方案的完善必然是BIM技术应用中的一个重要环节。

3.3 建筑构造设计从业者素质急需提升

建筑结构设计在整个建筑工程中居于重要地位，直接关乎着后续工作能否达到安全性、稳定性的质量标准，因此从业者的素质十分关键。如果员工自身的受教育水平过低，或者学习新鲜事物的能力不足，那么便无法领会BIM技术的要义，而这项技术也无法在建筑结构设计中发挥真正的实力。作为企业而言，首先在招聘环节就要广纳贤才，尽可能聘用熟悉BIM技术的建筑结构设计人才，这样不仅可以缩短培训时间，更快地将专业人才投入到实际作业之中，还可以利用先进人才的优势带动其他工作人员，达到先进带动后进的目的。

如果对BIM技术相关人才的招聘不能达到令企业满意的水平，那么企业应当自行组织BIM技术的培训与教育，为企业内部的建筑结构设计人才进行镀金，这样做的优点是企业内的从业人员都得相同的适应本企业发展特点的技术训练，对于企业的后续发展更为有利。

4 结语

在建筑结构设计领域中，BIM技术已经成为一项重要应用技术，企业不仅可以通过BIM对建筑结构、建筑环境进行科学系统的分析，还可以将其应用在钢结构建模、施工指导等方面，从而提升对整个建筑工程的系统认知。在未来的建筑领域，BIM技术必然是提高生产效率的重要工具，只有掌握了新技术的企业才可以实现节约成本和长久发展的目的。