BIM技术分析及运用于结构设计的策略

王岗

（山西省农业规划设计研究院，山西 太原 030001）

0 引言

随着社会经济的飞速进步，给建筑行业带来成长发展的机会，随着网络信息技术的不断精进，BIM技术的出现为建筑行业的发展带来极大的帮助。

1 BIM技术的分析

BIM技术的出现，打破国内建筑设计传统的二维结构设计，逐渐让结构设计倾向于三维设计，让结构设计变得更加的直观。BIM技术中涉及的数字模型，可以实现整个建筑项目工程的信息传递，结合实际情况，在不同的阶段选择使用BIM技术，完成对数据的读取和修改，对结构设计进行改进和完善。

1.1 BIM技术的信息集成

BIM技术中所采用信息集成主要是通过以下几个方面：①通过在设计过程中进行信息集成的工作；②直接对设计信息进行集成。在结构设计中应用BIM技术，可以采用建筑信息模型，让一些结构设计的要点和关键都能在这个模型中直观的看到。BIM技术对于信息集成的处理，可以帮助设计师更好的完成对数据模型的设计，借助平台进行运作，涉及工作人员可以完成更为专业的设计。要想完成着信息模型的构建，首先要有一个强大的数据库，这是完成这个信息数据模型的关键。一般来说这种数据库涉及的东西有很多，比如建筑需要多大的空间，以及材料结构的大小等，这些有关信息的采集和归纳是非常重要的。

1.2 BIM技术的信息共享

BIM技术在建筑结构设计中的应用，可以实现客户与施工单位有关部门之间的良好信息共享，达到协同设计的效果，让各个部门和工作人员可以根据共享的信息及时的做出相应的反应。与此同时，信息的共享还可以让工作人员对各个部位的结构和各设备的状态进行实时管理和监测，大大缩短了设计的时间。

1.3 BIM技术在建筑工程设计中的优点

BIM技术的出现，成功的改变了传统建筑设计二维模型的限制，为设计人员提供了一个全新的设计平台，可以让设计人员的思想和理念用三维模型更加直观的表达出来，大大的提升了建筑结构设计的质量。

BIM技术应用在结构设计中，其拥有大量完整的设计模型，可以满足设计工作人员的多样化需求，对设计的建筑结构进行全面化的观察，让设计出的结构更加贴合实际情况。还有就是随着BIM技术的应用，可以有效地解决目前设计不够深入的问题，这项技术的应用可以让设计工作人员从多方位，多角度的来对建筑结构进行全方位立体的模拟，可以让从事设计的工作人员更加直观，更加精确地把控建筑结构中的细节，对整个建筑的结构进行更加细致的处理。另外值得说的一点就是，使用了这项技术后，可以用虚拟的建筑模型呈现给设计师和工作人员，通过全面的立体结构可以避免设计图纸中的一些细节问题，从而提高建筑结构的质量。

1.4 数据模拟效果好

BIM技术所构建出来的数据模型，不仅仅可以对建筑物的结构进行模拟，也可以对现实生活中一些很难满足的实验条件和要求进行模拟。比如说对建筑进行节能模拟，光照模拟等等，这些实验的进行，就可以运用这项技术进行模拟。还有就是在进行施工阶段的时候，也可以利用BIM模型进行实际的施工安排，寻找最合适的施工方案进行指导。BIM技术还可以对结构设计进行数据模拟，根据人们提供不同的环境，来模拟实际情况下的建筑结构，可以让设计师足不出户就能了解到真实的建筑情况，减少勘测的工作，节约设计时间，为公司减少成本[1]。

BIM技术想要在结构设计中大量的应用，首先要解决效率问题，就目前有关数据显示，BIM在结构设计中所能提升的效率其实并不是特别理想。只有提高BIM的效率，就可以吸引人们的关注，就可以让BIM得到更快的发展，从而让结构设计都得到应用。BIM如果可以做到快速批量的创建和编辑模型，还可以同时处理模型中的非几何信息，这些问题如果可以解决，那么一定会大大提高BIM的效率。

2 BIM技术在结构设计中具体应用

2.1 BIM技术在结构设计中的应用

BIM技术的核心就是利用数据资料，来进行三维模型的建模和处理，这样一来可以让施工人员更好更全面地了解到结构设计的具体细节，并结合实际情况进行细致全方位的分析，可以有效的提升结构设计的合理性。将BIM技术应用在结构设计中的优势主要以下几个方面。

（1）在结构设计中应用BIM技术可以对结构设计中存在的问题做到及时处理和解决，将整体的结构设计内容做以优化，提升整体结构设计的质量，让工作人员明确结构设计中的重点，从而保障后续工作的开展。

（2）将BIM技术应用在结构设计中，可以通过技术对各个施工方案进行细致的分析处理，进而选择出最合适目前现状的方案进行应用，一方面能降低了施工成本，另一方面还可以增加企业单位的经济效益。

（3）BIM技术的应用还可以对住宅结构进行优化，具体做法就是结合实际情况对住宅信息进行采集，然后利用技术手段进行模拟，然后寻找出不足之处，对设计方案上进行优化处理，这样做的好处不仅可以对住宅进行环境的优化设计，还可以将设计中的资源进行科学合理的规划控制，优化整体的设计结构，加强客户的体验。

2.2 建筑结构分析中的具体应用

在进行结构设计的过程中，有必要对整体建筑进行充分的商讨和了解，不仅要确保建筑的完成性，更重要的是要确保整体建筑的安全性。随着人们的生活水平和经济条件提高，对建筑的要求也越来越高，现在建筑的结构越来越复杂，需要设计的细节也越来越多，设计工作人员的工作量越来越大，而BIM技术的出现，大大减少了设计工作人员的工作量，这项技术可以有效降低结构分析中存在的问题，帮助设计工作人员提升信息数据的整理和收集，大大提高了设计工作人员的效率[2]。

2.3 建筑结构参数设计中的具体应用

通常在结构设计中经常涉及许多参数问题，并且这些参数问题之间存在对应关系，一个参数出现问题，就会让其他相关联的参数都出现问题，可谓是牵一发而动全身，这会大大影响整体结构的稳定性。但是BIM技术拥有一个完整的数据库，在使用的过程中可以调用数据库来进行结构设计，可以有效提升建模的真实合理性，让对应的信息数据传递增强，保证信息数据的安全，为之后的施工阶段打好基础。

2.4 BIM技术在结构设计过程中的应用

BIM技术的应用影响整个结构设计，无论是结构设计的前期还是结构设计的后期，BIM技术都起到一定的作用。在结构设计的前期，可以使用BIM技术进行结构材料的数据分析和统计，提高结构材料的准确率和安全性，进一步提高结构设计的效率，其次还可以对结构材料进行估算，通过前期需要的材料和设备，进行统计和数据管理，然后根据大数据进行成本的预算，对整体的成本进行控制。

2.5 结构性能分析

结构设计本身就是一个需要专业技术的工作，它对设计人员的专业水平有很高的要求。在设计结构时，设计人员需要考虑所有方面，比如说不同的结构部件在整体结构中的应用，还有要做结构的受力分析，这一切都是为了确保建筑的稳定性和安全性。在结构设计的过程中，BIM技术可以通过自己数据库的信息以及用户实际的信息来进行数据模型的构建，从而形成合理的设计方案，弥补之前的不足，对原来的设计方案进行优化处理[3]。

2.6 在预制件安装及钢结构中的应用

在结构设计中常常使用的就是预制件和钢结构，而钢结构从字面意思上不难猜出，这种结构就是通过各个钢结构材料之间的相互联系从而形成一体的建筑结构，然而在现实生活中，钢结构材料之间的连接方式往往会因为不同的原因，表现出较大的差异，因为没有得到重点的关注，很难在以后的施工过程中实现对预制件埋件安装的准确定位，这将对整个工程产生很大的影响。借助BIM技术的可视化优势，可以借助三维模型解决此问题。BIM技术中的信息数据参数用于精确连接钢结构和其他构件的位置，并在三维模型中检查各项功能，各个部位可能发生的功能和问题会及时发现并得到解决，保证结构设计的合理性，提升设计工作的效率和设计质量。

2.7 结构设计动态管控分析

在之前，结构设计中经常会出现一些失误，这就造成人们需要不断修改和调整设计，就会影响施工进度，而且会给企业单位增加成本。BIM技术不仅仅可以对建筑结构进行模型的搭建以及环境的模拟，更重要的还是可以安排实际结构施工。总的来说，BIM技术是一项涉及方面广泛，而且功能强大的现代化信息管理技术，它可以通过实际过程中发生各种消耗，精确的算出损失并进行统计。它可以实时的对施工现场进行动态模拟和掌控，结合实际情况，合理的安排施工进度，并为施工人员提供合适的参考建议，方便实时掌握整个工程的动态，提高整体的工作效率[4]。

3 结语

综上所述，BIM技术的出现对结构设计的影响深远，这项技术的三维可视性以及参数设计和全新的理念，很大程度上增加了结构设计的内容，可以非常有效的提升结构设计的科学合理性。所以在进行结构设计的过程中，设计工作人员一定要结合实际情况来使用BIM技术，从而保障设计的质量。