BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究

高振渊

摘 要： 在我国经济不断发展的大背景下，城市化进程在逐步加快，我国的建筑规模也在不断扩大，当下的建筑活动中也在不断融入更多的新型技术。BIM技术具有设计协同性，信息集成性等多元化的优势。与此同时，BIM技术还可以方便设计师了解业主的需求，方便设计师对建筑工程进行相关设计。基于此，本文首先从两个方面简要阐述了工程概况，随后从四个方面简要分析了BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究，以此来供相关人士交流参考。

关键词： BIM技术;建筑工程结构设计;应用研究

【中图分类号】F299.27 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.057

引言：BIM技术在我国建筑结构设计当中扮演着重要的角色，建筑物的建设质量与建筑物的使用寿命和人的生命安全有着直接的关系，为了提高建筑物的建设质量，就一定要做好设计方面的相关工作，提高结构的相关设计质量。充分运用现代化科学技术来提高设计环节的工作质量，相关工作人员要充分地利用并挖掘BIM技术的功能，以此来确保设计活动的准确性。

1 工程概况

1.1 工程简介

榆林市东沙文体馆由中国工程院崔愷院士负责设计，位于榆林市东沙兴中路以北，驼峰路以东棚改地块，项目占地约78.5亩，计划总投资约4亿元。东沙文体馆由综合馆、小剧院、培训中心、设备用房和车库等五大部分组成的清水混凝土建筑群体。总建筑面积约36179平方米（地上约14702.75平方米、地下约21476平方米），广场及景观绿化总面积约32672平方米。其中：综合馆建筑面积约10977.5平方米，小剧院建筑面积约8737.6平方米，培训中心建筑面积约3908平方米，设备用房和车库建筑面积约12555.65平方米。

1.2 工程设施

地下部分：地下车库、培训中心及设备机房。地上部分：体育馆 — 等级丙级，固定坐席624个，贵宾坐席26个，活动坐席720个，无障碍坐席4个，总坐席数1374个;影剧院 — 等级乙级，总坐席数552个，其中影剧院总坐席数360个，含无障碍坐席2个，影院总坐席数192个，每厅96个。地上建筑全部为装饰清水混凝土，建成后与老城墙遥相呼应，将极大地凸显榆林古城魅力，激发城市活力，弥补东沙片区文化体育服务设施方面的短缺，丰富该片区居民的精神文化和体育健身生活，增强东沙人民的幸福感[1]。

2 BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究

2.1 在绿色设计中的应用

绿色设计的理念是目前设计活动中较为提倡的环保理念，也符合当下消费者的低碳消费要求，但与此同时，绿色设计的难度也是相对较高的，而且整个设计环节当中受影响的因素也是非常多的，设计者通过充分利用BIM技术，可以对建筑物的节能性进行全方位的考察，特别是在建筑物采光通风等方面，在整个建筑设计过程中，要结合人体与环境舒适度的数据，从最佳体验感入手，比如对屋顶进行设计时，设计师可以充分利用保温蓄热系数较大，隔热相对较好的材料，以此来提高设计所适应温度，在夏季起到隔热的效果，通过这样的措施来让人们减少各种电器设备的依赖，减少风扇，空调暖气的使用，从而达到节约资源、绿色生活的目的，而绿色设计在各个领域也是先进发展的必然趋势。因此，设计者要不断对这方面进行重点研究，从保护自然环境的角度出发，从绿色环保的观念进行设计创作[2]。

2.2 可持续性设计

BIM技术如果能够利用可持续设计对建筑进行改造，将会是一个非常先进的趋势，利用配备优质的软件对建筑物所在的地理位置及周围环境进行数据等各个方面的综合分析，确定分析地质情况，岩石类型等，还能相对应的模拟自然环境，比如阳光等，而这些分析结果对于建筑设计都有非常大的参考价值，设计人员可以将这些信息巧妙地与当地人文经济进行综合考虑，以此可以有效解决相关矛盾，方便建筑方与业主的交流[3]。

2.3 制作虚拟模型

BIM技术可以通过建造相关的模型，以三维形态的方式展示在电脑画面上，这种建立一方面可以对工程进行简单的模型演示，另一方面，可以通过三维模型进行多方面的虚拟模拟，通过正确的虚拟模拟模型，可以计算建筑的受力平衡，对建筑的地面压力，地面对建筑物的支持力，尤其是那些高层建筑，复杂建筑等。都可以通过计算得出来相应的数据，再通过建造相应的模型并进行演示，从而验证具体的受力情况，甚至可以直接做到拆分每个建筑的构造部位，设计者和建造者也可以在建筑的过程中进行相关机电安装，排水管道安装等等。在有效数据的保证下，可以让其错误率大大降低。而众所周知，这种立体的模型所带来的优势要远远高于平面图形，因为平面图形是根本无法完成演示模拟的[4]。

2.4 控制设计动态

建筑工程的相关活动是一个相对比较复杂，并且时间较长的一个过程，在施工之前，需要对施工计划进行严格的指导。因此不科学，不全面的设计施工方案，势必会影响到整个工程建设的周期和质量，也势必会给企业带来一定的经济损失，也会对社会造成一个不良的影响。通过技术BIM技术就可以实现对工程施工进度的跟进，可以有效保证对施工现场的实时监控，与此同时，还可以建立一个较完整的建筑参数数据库，除此之外，每一个参数数据之间都有着紧密的联系，在整个建筑活动过程中，如果一个参数数据发生了变化，也可以动态的观测到后期建筑参数的所有变化，非常有利于对后期施工活动进行指导，从而提高整体结构设计的科学性，保证工程可以保质保量的完成。

3 结束语

综上所述，我国城市建筑的相关活动将会在未来变得越来越复杂，尤其是近年来建筑类型也在往高层建筑方向发展，这无形中也增添了事故发生的频率，在这种情况下，设计者更应该加强利用BIM技术，做好相关建筑结构工作与提升设计信息之间的共享率，以此来提高团队的合作效率，更进一步的去落实建筑领域中绿色可持续发展的环保理念。

参考文献

[1] 王永胜，李永才，孙立环.BIM技术在建筑工程结構设计中的应用研究[J].冶金丛刊，2020，005（005）：217-218.

[2] 贺林贵.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].中国住宅设施，2019，000（010）：50-51.

[3] 张宇.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].探索科学，2019，000（010）：104-105.

[4] 高强.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].居业，2016，000（011）：39-40.