基于BIM的建筑结构设计方法分析

黄沁

摘 要 与传统模式不同，BIM（建筑信息模型）所具备的优势更为明显，这源自于建筑模型在建筑信息模型中的信息是通过多数字技术为依托而存在的，施工单位以此作为基础进行施工建筑的结构设计，从而提高整体设计水平、降低了工程预期投资，并加强整个工程成果质量。因此，本文通过对BIM的建筑结构设计方法及应用加以分析，并总结出此过程需要注意的问题。

关键词 BIM;建筑结构;设计应用

前言

在当今我国建筑领域中，BIM技术所起到的作用是十分重要的。在没有掌握BIM技术之前我国的建筑结构设计普遍由建筑工程师通过手绘在纸张上进行，因此会使建筑结构施工的过程中出现不同程度的施工问题，其原因就是建筑工程师没办法通过手绘对建筑结构进行全面的了解与分析。不过随着BIM技术的出现，通过立体的建模能将所要进行设计的建筑全方位地呈现在工程师的面前，从而提高整个建筑建设的施工质量。

1BIM技术概述

BIM（建筑信息模型）是以建筑工程施工中所涉及的各种建筑信息作为信息数据为基础，从而进行建筑模型的建设的过程。在建筑施工中，BIM能将建筑信息以各种数字技术为基础，以此为中心向外扩散进行各项工作。由于建筑施工本身周期过长，而BIM的存在能够帮助施工单位进行集成化管理并模拟实际的建筑施工运行。除此之外，BIM还能够根据相关数据资料将数据实体化呈现在人们面前，并且在建筑模型中还包含着建筑工程施工中实时的真实数据变动情况，具有可视化、优化性可出图性等八大特点[1]。

2基于BIM的建筑结构设计

2.1 三维设计中BIM模型的碰撞检测

在三维设计中利用BIM技术对BIM模型进行碰撞检测能够极大程度上降低建筑施工时因碰撞所造成的损失[2]。发生施工碰撞的原因是由于施工单位在进行建筑施工前所采用的手绘图纸没有办法体现出建筑施工中个体单位和整体施工系统之间的碰撞情况，进而导致施工人员对于碰撞情况的认识程度不足，施工单位无法做出对应的预防措施以及处理办法。同时，建筑施工的工作周期相对较长，因而在施工的过程中经常会出现相应的准备工作不足从而使整体施工协调不尽人意的情况发生。因此，通过BIM技术能够对建筑结构的设计加以改善，进而降低建筑施工受到周期过长、碰撞情况发生的负面影响。在进行相应的建筑结构设计时施工人员可以通过BIM技术对施工时发生的碰撞情况进行检测，从而及时做好预防措施，以此来确保施工能够正常进行。

2.2 在钢结构工程建模的应用

目前，钢作为大跨度建筑的主要结构材料，是工程建筑的施工中必不可缺少的建筑元素。但是，应用在工程建筑施工中的钢结构依旧还存在诸多隐患，问题主要发生在结构之间的连接方式以及对于件装置的加强程度等方面。设计人员在对钢结构进行设计时，需要对于架梁与支柱、架梁与架梁之间的连接方式加以考虑，并且还要根据所得数据通过架梁自身的相应数据进行参数化计算，这一过程需要大量的计算以及统一调控更改，难度极高。通过BIM技术的应用，可以对钢结构工程进行建模，通过对于实时参数化的计算以及数据共享等功能使施工人员能够对钢结构的连接过程进行严格把控，并且随时都可以对钢结构工程建模进行改动完善，使架梁与支柱之间的连接方式更加精准高效。同时，BIM技术还会减少施工人员的工作量，在进行设计时，施工人员只需要划出一定范围，而后通过对于不同位置的参考数值进行相关设计，以此来提高钢结构的设计质量，并且提升整个建筑工程施工的工作效率。

2.3 建筑结构的可视化应用

可视化应用在建筑行业中所起到的作用是十分重要的，面对传统的施工图纸施工人员无法根据其上所勾勒出的线条对建筑整体有更深的了解，而建筑物的实际构造形式就只能由施工人员去独自想象了，2D设计图所带来的建筑物数据十分匮乏。相较于2D设计图的数据不足，BIM技术能够对建筑结构进行可视化应用，使得传统的线条以一种立体的图像呈现在施工人员面前，使其对于建筑结构进行更深层次的了解[3]。由于传统的建筑效果图中所包含的相关数据较少，并非使通过施工所得的建筑信息自动构成的，因而使建筑施工中缺少了的反馈性能，但是，通过BIM技术对于建筑结构的可视化应用就能够增加建筑施工中的反馈性。在BIM模型中，所有过程都是完完全全呈现在施工人员的面前，不仅如此，还可以将可视化所得到的数据进行计算，从而促进整个施工过程能够顺利进行。

3基于BIM的建筑结构设计方法需注意的问题

不可否认的是，随着BIM技术的出现，对于我国建筑领域的发展起到了巨大的促进作用，可以说BIM技术是我国建筑行业飞速发展的一大助力。不过，尽管BIM技术为我国经济建设添砖加瓦，在赞美该技术的同时也不要忽略了BIM技术的应用下建筑施工过程所要面临的问题：①BIM技术所要使用的软件工具还不够完善，绘画工具没办法与当地实际情况进行融合，再加上软件版本更新频率过于频繁，价格较高，使得相关设计人员没办法及时跟进所要使用的软件工具。②由于BIM所要使用的软件价格过高，对于相关专业人才的培养成本也令人望而却步，新技术还不够成熟等原因，相关建筑企业在进行转变发展的过程中需要承担高成本的风险。③建筑行业不能过分依赖于BIM技术，要明确BIM只是为建筑结构提供数据支持的软件技术，不能于建筑所要使用的设计方式相混淆。④市场对于BIM技术的需求并不明确，相关建筑行业对其还抱有观望态度，BIM技术所使用的工具转变的动力和压力还不够。

4结束语

综上所述，BIM技术应用对于我国建筑领域起到了至关重要的作用，不仅能避免施工过程对于资源的过度消耗还会提高建筑工程施工的工作效率以及最终的成果质量，但同时还会为此出现一系列的问题，这就需要我国加强对BIM技术的研发与管控，通过制定相应的政策来促进建设行业能够健康发展。

参考文献

[1] 安康.基于BIM技术在建筑工程结构设计中的推展应用分析[J].包装世界，2018，（7）：150.

[2] 寧灿炜.基于BIM技术的钢结构建筑施工与管理探讨[J].住宅与房地产，2019，（15）：119-120.

[3] 李和易.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].城市建筑，2019，（11）：145-146.