探析建筑结构设计中BIM技术的应用

项小平

摘 要：房屋建筑结构的优化设计是建筑施工中的重要环节，其中，BIM技术的应用非常广泛，应引起高度重视，增强建筑物的安全性。本文对建筑结构设计中BIM技术的相关内容进行了全面分析，包括概念、特点、具体应用等，旨在提高建筑物质量。

关键词：建筑结构;设计;BIM技术;应用

伴随建筑工程数量及规模的极大提升，社会民众对建筑的品质，尤其是建筑的结构设计日渐有了更高的限定。对此，相应设计师应时刻更新自身的设计思维，并积极在建筑结构设计期间有机运用创新技术、崭新方法等，从而更高效的提升建筑整体的综合性能。由于BIM技术的运用，对工程建筑具有非常显著的价值效用，因此强化 BIM技术在建筑结构设计中的应用尤其必要。

1 BIM技术的简要概述

BIM技术以其独特的优势，在建筑工程领域应用普遍，使各部门之间数据共享更加方便，以可视化结构模型，使各部门在第一时间发现建筑结构设计中存在的漏洞，加以修改。依托数字形式，对结构设计过程进行模拟，预先评估安全漏洞及隐患，有效减少了不良问题发生。该技术专业性强，借助数据提炼，对建筑结构设计模型加以构建，具备可视化特征。其通过实时设计，使工程建造、运营管理过程等更加方便。得益于可视化特性，这一技术使建筑企业经济效益不断提升。故而，发挥BIM技术优势，不仅能够提高建筑企业设计水平，还能够对施工成本进行有效控制，最大程度实现工程效益，使之安全性和经济性兼具[1]。

2 BIM技术的特点分析

1）可视化。传统的建筑设计只能通过纸张或者计算机2D/3D软件完成，其主要作用是为后期施工提供相应的规格尺寸及效果展示，但还需要借助人们的空间想象才能将整个建筑在自己的脑海中呈现。BIM技术的出现为建筑模型的直观展现提供了平台，设计人员的设计理念能够直接在建筑模型中展示出来，有助于建筑企业内部的人员交流，并对相关的设计进行讨论，做出最佳决策。

2）协同设计。利用BIM技术，可以在分析建筑物的结构设计时，友善地考虑到多方因素，比如建筑物的购买方、具体施工方、建筑物的设计者等，在BIM技术提供的这个宽广的平台上，交流沟通，倾听不同领域的意见和要求，提高设计团队的工作效率，使建筑物的结构设计得到最大的优化。同时，BIM技术的协同性可以减少一些在结构设计中的一些缺漏，避免一些没有必要的失误。

3）模拟性。BIM技术能够利用建立模型来模仿现实中的建筑，并通过其表现形态得出一些具有重要参考意义的数据。例如在进行材料配比与承受应力之间的关系时，仅仅通过经验与猜测难以找到最佳配比的真实比例，因此可以借助BIM技术将利用优化技术设计的方案数据输入仿真系统中，模拟建筑的结构，在模拟环境中测试不同材料比例的受力情况，将得到的数据绘制成统计图，明确找到最佳配比点。

3 BIM技术在建筑结构设计中的应用

1）在局部结构设计中的应用。在建筑结构设计过程中，其局部设计非常重要，因为在建筑结构的局部设计过程中包括了有很多的方面，其中有建筑结构信息、力学结构信息、建筑成本信息等。而随着我们在建筑结构设计者应用BIM技术，其能够更好的满足现代建筑结构设计的各项要求。首先，在墙体结构的设计过程中，我们的设计者通过应用BIM技术，其在设计相关要素时能够从新的定义墙体的设计因素，并且有效的保证了各种信息的准确性，通过这些新的设计方式的应用有效的保证了建筑结构的相关信息。其次，在建筑结构的设计过程中，对于墙体中如保温墙、隔音墙、内外部墙、隔热墙等，都需要我们的设计者运用不同的建筑结构方法进行设计。其中必须要对墙体设计的定位进行准确的认识，然后通过对整个建筑结构的框架进行不断的完善，从而为开展高效的设计工作奠定基础。还要必须要对各种设计资源进行有效的整合，这样才能够对结构设计进行全面的应用，最后还要设计者认识到关联性的重要，从而提高墙体的设计要求。

2）在场地分析中的应用。将BIM技术应用在建筑结构设计过程中对加强场地分析工作具有十分重要的意义。场地分析工作是保证建筑结构设计合理性以及科学性的重要基础。只有从根本上确保建筑施工场地相关指标分析结果的准确性以及可靠性，才能够提高建筑结构前期设计工作的效率。在传统的场地分析工作中很容易出现一些漏洞和问题，再加上在分析过程中受分析人员主观因素的影响比较大，会导致相关数据分析结果的准确性受到一定影响。而利用BIM技术可以从根本上确保场地分析结果的精准性，同时还能保证场地分析结果的完整性。将BIM技术应用在建筑结构设计场地分析工作中，还可以与地理信息系统进行有效结合，落实场地数据处理工作，同时可以创建相应的技术模型。这样能够有效减少建筑结构设计所使用的时间，提高建筑结构设计的科学性以及合理性[2]。

3）在工程建模中的应用。在工程建模过程中难度比较大，复杂程度也比较高，尤其是对一些钢结构建筑工程来说，除了要从根本上落实结构的连接工作，同时还要确保构建布置的科学性以及合理性。在实际钢建筑结构连接过程中，要重视对梁柱连接工作进行落实，同时还要检查梁与梁之间的连接质量。在结构连接设计过程中，必须保证连接件的完善性，确保螺栓量以及安置间距之间的合理性和科学性，要与相应位置进行结合，才能够提升工程的施工效率。利用 BIM 技术设计人员可以对建筑工程结构进行三维效果展示，对梁柱以及各连接件的实际情况进行掌握，保证工程建模的准确性。

4）房屋建筑安全结构设计。建筑的设计优化问题和结构设计密不可分，任何建筑物在设计时都必须遵循安全的原则。结构布置合理、受力形式较好才能为居住者的安全提供保证。因此，建筑房屋的結构优化技术对居住者的人身安全尤为重要。在建筑的设计之中，必须首先考虑其安全问题，如抗震、防水等安全方面的问题。总结以往的设计经验，可以通过将建筑物设计成较规则的结构布置来提高建筑物的安全性能，从而有效地提高建筑物的安全等级。另外，结构体系采用的多道防线设计，可以使得房屋在遭受不可抗力的自然灾害时，大大减少其所受到的损失和伤害，在一定程度上确保建筑物的安全。与此同时，施工过程也是非常重要的一部分，例如安全合格材料的使用和必要的施工措施，都可以在一定程度上保证建筑后期的安全使用，提高建筑的安全性[3]。

5）房屋建筑钢结构设计。如今，随着建筑设计的不断发展，人们深刻意识到建筑材料对于建筑整体的影响。随着钢结构的不断开发，钢结构已成为大多数房屋建筑设计的必要成分。设计人员在进行房屋建筑钢结构设计的过程中，需要考虑各方面的问题，首要的就是对施工地点进行严格的考察，结合用户的要求，考虑到钢结构本身的优点和缺点，合理采用钢结构。并不是所有的房屋建筑设计都可以将钢结构的效果发挥到最佳，如果施工的地点不是很适用钢结构，或者是用户要求不采用钢结构，这就需要进行其他结构形式的设计，所以需要设计人员进行进一步的讨论。如果在房屋建筑设计过程中，决定采用钢结构，设计者应该考虑到如何利用现有的先进技术，将房屋建筑钢结构的效果完全发挥出来，对钢结构进行进一步的优化和改善，保证人们的居住安全。

4 结束语

社会经济的飞速发展，提高了人们的居住要求，其中，在建筑设计的过程中，BIM技术是一项重要内容。在实际应用的过程中，必须充分理解其概念，优化整个设计流程，在各个环节中进行有效使用，降低成本，保证建筑物具有好的安全性和舒适性。同时，进行相应的质量控制，为建筑行业做出积极有益的贡献。

参考文献

[1]闫风全，苗茜.基于BIM的建筑结构设计方法研究[J].中国标准化，2017（16）：99-100.

[2]温源.BIM技术的建筑结构协同设计探讨[J].工程技术研究，2017（08）：123-124.

[3]孟蓓薇，贺成龙，周益锋，叶文伟，严亮.基于BIM的施工工艺样板区的应用价值[J].价值工程，2017（22）：63-64.