BIM在建筑结构设计中的应用

黄鹏飞

摘要：BIM技术在建筑行业的建模方面使用越来越频繁，BIM的应用范围也越来越广泛。它以三维技术为基础，通过扩展项目中每个工作序列所需的参数，可以对其进行建模和数字化。BIM技术具有良好的指导作用。BIM技术解决了不同专业之间的冲突，加速了数据的共享，使建筑结构设计人员即便在不同的部门也能共享和使用同一个网络数字信息平台，有利于各部门之间的有效沟通和及时修改设计，改善方案。

关键词：建筑结构;设计;BIM技术;应用分析

现如今，我国经济持续稳定的发展，得益于计算机行业承上启下的辅助能力，行业内部的发展更是日新月异，这在一定程度上刺激了我建筑行业的发展。在建筑施工项目中，建筑结构设计是施工的基本环节，是后续施工环节的重要依据，因此，建筑结构设计质量直接關系到整个建筑的质量。BIM技术是对各种建筑工程的施工过程进行建模和数字化构建，体现的技术将“传统的”设计从二维转变为三维模式，对提高施工质量发挥着重要的作用。与此同时，BIM在建筑建模设计中的应用也建筑工程行业的发展起到了推进作用。

1 BIM技术的概述

BIM是一种建立三维工程数据的信息技术，即建筑信息模型。它是一个完备的信息模型，能够将工程项目在全生命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便的被工程各参与方使用。通过三维数字技术模拟建筑物所具有的真实信息，为工程设计和施工提供相互协调、内部一致的信息模型，使该模型达到设计施工的一体化，各专业协同工作，从而降低了工程生产成本，保障工程按时按质完成。BIM技术源于国外，直到最近才引进到我国，在各行各业都有应用，其中建筑业颇显成效。为优化建筑结构设计、提高建筑质量奠定基础的同时还能够有效降低工程造价，从而起到节约成本的作用。

2 BIM 技术的特性

2.1信息集成

BIM技术，有着强大的数据处理和总结的功能。一种数据整理是在整体的设计过程中，而另一种数据整理就是对设计信息的整理与归纳。在数据建模工作中，设计人员必须对每一个环节进行控制，每一个过程都有其实际存在，以保证整个建筑结构设计正常的操作进行。BIM技术主要采用三维模式来建立几何模型，它与传统的制图有着很大的区别，对比BIM技术与传统制图技术在建筑结构设计中的应用，可以清楚地发现BIM技术较好的弥补了传统图纸在信息采集方面的缺失。

2.2可传递的工作过程

在几何信息建模的工作中，能够准确无误且一致地相互传递数据，这是BIM的另一个优点。在建筑结构设计中，数据信息繁多，且随时可能发生变化，这无疑给建筑设计带来不必要的麻烦。而BIM技术可以自动对数据进行转换和变更，修改任意数据，其相关的数据将随之自动修改，大大降低了设计人员手动查找和修改数据的工作量。从而有效减少设计人员的工作量，提高了工作效率。这种可传递的工作过程简化了建筑结构的设计，得到了建筑工程行业人员的认可。

2.3协同设计

BIM技术把设计、施工、建设三方联系起来，建立一种全新的设计模式，为三方提供易懂、实用的数据和信息。此外，BIM可以通过系统检测功能实现各个专业的相互关联、相互协调，有效地消除了由于专业不同而导致的设计理念问题，提高了后期施工的可行性和可靠性，保证了整个工程的进度。设计人员可通过共享工作集查看和修改其他设计人员的设计成果，这实现了设计人员协同设计的目标，有助于减少工程周期，提高设计质量和项目的投资回报率。

3 BIM技术在建筑结构软件中的应用情况

BIM技术现在被广泛应用，从绿色BIM技术在建筑设计中的具体实施过程，可以了解BIM技术的实际效果。

3.1 工程管理

一般来讲，工程设计环节结束后，正式启用工程管理软件进行管理，工程管理通过不同的维度和大量的数据计算，利用BIM技术可以在图纸设计中从建筑模型中获取详细的建筑工程基本数据信息，从而使结构设计满足更高的设计要求。工程管理人员可以使用BIM技术对施工现场进行三维模拟试验，建立建筑模型，并提出相应的解决方案，从而优化结构设计。各工作流程管理系统根据各自的专业范围，进行具体的分析、管理，实现相互协作。

3.2 构建整体结构模型

建筑整体结构模型的建立是非常重要的，它直接影响到建筑工程的安全性和功能性，还关系到建筑场地的分析。BIM技术将根据地质条件、环境条件和自然因素等对建筑结构进行评估，并根据相关技术分析整体效果，检测各个条件之间是否存在冲突。在实际工作中，BIM技术可以形成能够反映所有结构的模型，让设计人员更加直观、立体地感受到建筑结构设计中是否存在设计漏洞或专业之间是否有碰撞。在细节方面，BIM技术在建筑整体结构模型中的应用，可以更好的反映建筑的梁、板、柱、楼梯结构等设计要点和问题，及时发现整体模型中的缺陷进行改进。

3.3可持续性设计

可持续性设计也是BIM技术的重要的应用优势之一，可对建筑环境进行有效分析。这些综合要素，包括地形的高程和自然因素的声光要素，往往是业主要求的重要设计效果。

4结论

随着从事建筑行业的人员不断增加和科学技术的不断发展，各种技术在建筑业的应用也在逐渐兴起，对设计人员的专业素养要求也在不断提高。BIM技术在建筑结构设计中的应用可以有效提高结构设计的科学性、效率性和统一性，同时对降低施工错误率，节约施工成本，提高设计图纸效率和提高施工质量具有重要意义。通过BIM信息模型的建立，可以实现整个项目管理的信息化，不仅提高了生产效率，而且有效提高了各类专业图纸的质量。BIM也促进相关的技术研发和新型技术的应用，促进建筑行业的整体升级。

参考文献：

[1]熊华生，齐贺。办公建筑热惰性被动式节能设计及效果[J].住宅与房 地产，2018（17）：36-38.

[2]郭彦，李森林，张方超。高等职业院校被动式建筑节能设计策略[J].建筑与文化，2018（4）：223-224.

[3]刘刚，薛一冰，房涛。被动式低能耗建筑供暖通风节能设计分析与探 讨———以山东建筑大学教学实验综合楼为例[J].墙材革新与建筑 节能，2018（1）：57-59.

[4]张建涛，周丽华.基于性能驱动的校园食堂建筑被动式节能设计[J]. 郑州大学学报（工学版），2017，38（3）：92-96.

（作者单位：中国市政工程中南设计研究总院有限公司）