BIM技术在建筑结构设计中的应用

吕恩贺

摘要：依靠信息技术的支持，BIM技术取得良好发展，且能够在很多行业中起到积极效用，BIM技术指的是将建筑的各项数据进行信息化，通过计算机实现建筑设计、建造、管理的新型技术，依靠三维建模可以将建筑结构直观的展示在設计师面前，便于及时发现问题和纠正，既能避免造成更大的经济损失，也可以按时保质保量完成建筑任务，所以工程师在制定建筑结构设计方案时应该加强对BIM技术的研究和应用力度。基于此，本文将对BIM技术在建筑结构设计中的应用进行分析。

关键词：BIM技术;建筑结构设计;设计方法

1 BIM技术在建筑结构设计中的应用意义

现代人们的经济收入水平较过去有了很大提升，从而对物质生活要求越来越高，据此大型商场数量不断增多，能够在很大程度上满足消费者提出的多样化购物需求，不过商场建筑结构设计工作较为复杂，因为其中包含众多商铺，且不同商铺的布局结构等也存在一定差异，那么工程师应该积极采取措施来提高商场建筑结构设计水准，进而才能保障商场建筑顺利投入使用。例如，通过运用BIM技术可以将商场建筑结构直观的展示出来，然后工程师就能明确知道各个楼层的梁柱衔接应该达到怎样的标准;此外，商场建筑属于重要的公共建筑，所以对楼体的整体承重、结构等有着多方面要求，通过利用BIM技术来获得虚拟的建筑结构，便于工程师了解建筑整体和局部之间的相互支撑情况，为完善设计方案提供参考。基于信息与科学技术快速发展的视域下，可以用于建筑结构设计工作的技术手段逐渐增多，实践表明将BIM技术与建筑结构设计相结合，能有效提高建筑结构设计效率和建筑质量，为充分激发建筑应用价值奠定扎实基础。

2 BIM技术应用原则

2.1 坚持安全、环保原则

在BIM技术应用中，安全环保是第一原则也是建筑建设的首要原则。对于建筑安全性而言，首先需要确定建筑智能化建造的重要用途，确定关乎智能化的电气系统的安全设计和建造。环保则是考虑建筑中电气设备在能源上的优化管理，实现节能减排，降低耗损，在现有的规章制度的约束范围内，实现节能、环保、安全三者有机结合，以此推动建筑智能化进程。

2.2 减少无关损耗原则

建筑的建设中存在部分无关的能源损耗，对此需要做好建筑中电气设备的节能设计建造。具体而言，设计人员须仔细核查各环节设备、系统中是否存在无价值且大耗损部件，并进行优化替代处理。确保建筑智能化建造中满足基本要求的前提下最大化地节省不必要的能源损耗，如可以将电气开关系统设置为智能调控型来优化配置。

2.3 确保建筑基本功能原则

便捷、舒适、智能、安全是当前人们对智能建筑提出的最为本质的要求。对此，要求在建筑智能建造过程中，不仅仅要具有美学艺术特性，同时要满足这些切实的基本要求。对此在设计过程中，要立足于这一基本点，避免本末倒置的情况出现。

3 BIM技术在建筑结构设计中的应用

3.1 施工图设计

对于BIM技术的应用，在施工图纸设计中的应用更加广泛，效果也更加显著。这是因为在施工图设计中应用BIM技术，能够实现三维模型的效果，能够使得给人的直观视觉效果更加明显，这样便于设计人员对于所进行的设计进行科学地评估。并且即使是设计方案存在问题，在进行更改的时候也更加的方便，这样能够极大的节省相应的人力、物力和财力。此外，通过对BIM技术的运用，能够得到有效的数据信息，进而对于建筑结构设计的目的、相关的设计要点以及关键性的设计指标，有非常清晰地了解。这样不仅能够使得施工的难度得到降低，同时还能减少施工过程中安全事故的发生，使得建筑工程的施工质量得到显著的提升。对于建筑施工图纸的设计，比较重要的一项工作就是对配筋参数的确定。通过对结构软件的应用，能够对建筑结构进行全面、系统地分析，通过分析得出的结果能够对砼构件配筋和相关阐述进行科学设计，同时借助于其它工具，能够使得建筑结构的钢筋设计得到科学地设计。

3.2 BIM技术在资源调配中的设计方法

BIM技术为建筑设计中资源配置提供了综合解决技术途径，提供参数以优化资源配置，如施工中的人力、材料和设备等。此外，在BIM模型的支持下，资金、人工以及材料的合理利用可实现最大化。此外采用BIM4D模型，可用于对施工进度进行模拟，由此可以优化预算，明确施工计划，进而合理安排工期开展工作。如果考虑造价，可构建5D模型，以实现建筑工程建设的造价管理优化。

3.3 BIM技术在安全与环境管理中的设计方法

将GIS技术、物联网技术以及5G通信技术和BIM模型的融合，可以构建全方位的虚拟现实场景，通过虚拟的第一视角来对重大安全危险源进行甄别，并进行区别和隔离。此外，在虚拟现实技术的支持下，依托BIM模型，可对建筑建设安全和环境管理过程进行模拟，从而以帮助管理人员对即将开展的工程有一个全面的认知，以确保交底安全。此外考虑环境问题，可以将BIM模型和APP平台进行整合，通过APP监控实现动态管理，以此能够对各种建设中出现的问题进行全程监视，达成云监工的效果，由此为建设质量控制提供可靠保障。

3.5 绿色建筑设计

在建筑结构设计工作中，绿色设计是建筑结构设计工作当中比较倡导的一种设计理念，同时也充分符合现阶段人们对于低碳消费的一种追求，而绿色设计难度相对较大，在具体的设计工作中所存在的影响因素也相对比较复杂。在建筑结构设计过程中，相关设计工作人员可以通过BIM技术的有效应用对建筑的节能性问题进行更深层次的研究和分析，尤其是针对建筑采光、建筑通风以及建筑日照等方面内容，必须要通过更加深入的设计和分析之后，从中找到最适合人类居住的相关设计数据，并且需要以人为本全面提高建筑结构的整体设计质量和效果。比如，在建筑屋顶结构设计工作中，可以有效运用保温和蓄热系數更大的隔热材料来进行使用，可以在冬季条件下保证室内的热量不会大量流失，同时下集条件可以更好地隔绝外部的环境温度以此来实现，冬暖夏凉的效果，充分彰显出建筑绿色设计理念。又如，依托BIM技术，结合建筑所在的地理位置，根据暴雨强度系数进行计算，实现数据信息的完整构建，从而为承雨设计和雨水收集分析提供计算支持。在建筑工程项目建设区域，分析地貌、材质，从而明确周边地表径流系数、结合绿化设计、道路设计，来实现计算采集雨水系统系数，从而有助于实现对自然水体的优化利用，降低对外界给水需求，由此能够在一定程度上实现水资源节约利用。

3.6 成本预算和施工材料采购

成本预算和施工材料采购是工程建设质量管控的重要内容，运用BIM技术可以精准计算工程建设材料需求、机械设备的使用量、施工人员数量，精准掌握工程建设预算，从而合理的制定采购计划。同时BIM技术可根据工程建设的需要，具体将采购内容细分至每个工程项目中，依照不同阶段的施工进度进行采购，便于相关工作人员根据市场行情及时调整采购方案，同时依据物料使用情况进行采购计划的补充跟进，从而减少了物料设备的库存，提升机械设备的使用效率，确保工程项目的成本管控更加精准。

4 结束语

综上所述，可以得知BIM技术能够在建筑结构设计中发挥多方面应用价值，不仅能提高建筑结构设计水准，也可以保障建筑质量，从而大幅增强建筑的安全性、稳定性、实用性，为加快我国建筑领域发展步伐提供有利帮助。

参考文献

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