探析建筑結構設計中BIM技術的應用

劉靖++朱平

摘要：隨著社會生產的發展，現代科學技術也在不斷發展，對于建筑工程來說，如果想要順利進行施工，就要合理控制多種因素，在建筑結構設計中做到科學設計。因此，BIM技術在建筑結構設計中就起到了關鍵性作用。本文圍繞建筑結構設計中BIM技術的應用進行具體探討，期望對業界具有參考價值。

Abstract： Along with the development of social production， modern science and technology are developing constantly. For the construction project， if we want to carry on the construction smoothly， we must control many factors reasonably and design the structure scientifically. Therefore， BIM technology plays a key role in building structural design. This paper focuses on the application of BIM technology in building structural design， which is of great reference value to the industry.

關鍵詞：建筑結構設計；BIM技術；運用

Key words： building structural design；BIM technology；application

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）07-0162-02

0 引言

BIM技術在建筑結構設計中被廣泛應用，并取得很好的效果，但BIM技術在建筑結構設計中運用時還存在問題，應積極將BIM技術不斷完善并應用到建筑結構設計中，使建筑結構設計的效果達到最好，促進建筑施工工程的順利開展。

1 BIM技術運用存在的問題

首先是沒有規范的BIM技術體系，在運用BIM技術時沒有相關標準可以進行參考，不利于BIM技術的規范運用。其次，對于BIM技術的法律監控也不到位，容易引發一系列法律問題，運用BIM技術所建立的模型與先前技術所建立的模型沒有很好的區分度，不利于對產權進行明確。第三是對于可以使用BIM技術的人員也沒有進行明確規定，BIM也沒有相應的修改權利，所以在法律上要對BIM技術的相關方面進行明確，對BIM技術進行有效的法律保護。第四是BIM技術還處在起步階段，BIM技術中所應用到的軟件很少有在國內進行研發的，軟件大多來自海外。第五是一些設計人員自身也沒有合格的專業能力，綜合素質不高，不能對BIM技術進行很好的把握，BIM技術本身也存在缺陷，比如對數據信息的傳送能力不強，不能將數據信息進行有效分享等缺點，相關人員還需要對BIM技術進行不斷探索。另外，在建筑結構設計中使用BIM技術還需要進行財政投入，并且需要很大的投入力度，不僅要對BIM技術本身進行投入，還需要對使用BIM技術的相關人員進行培訓，并為相關人員提供性能較好的設備，還要對設備不斷進行升級，這些都需要提供大量的資金進行支持，為了對建筑結構實現優化設計，也需要購買性能高的硬件設備，便于對建筑結構中的數據信息進行保存和處理，在設計過程中，如果沒有資金進行支持，就會出現延誤工期、影響工程質量的情況，不利于施工工程的順利進行[1]。

2 BIM技術的功能

2.1 可促進數據信息化 BIM技術以現代科學技術的發展為支撐，BIM技術可以對信息進行處理，在這一點上就比傳統設計技術擁有優越性，工程設計人員可充分利用BIM技術來對工程信息進行處理，建立相應的建筑工程數據庫，方便在建筑工程數據庫中查找與工程有關系的信息，還有各種信息之間也不是孤立存在的，它們彼此還有緊密聯系，這種數據庫的建立為設計人員節省了時間成本。設計人員如果想查找與建筑工程相關的信息，就可以在數據庫中進行順利查找，而且可以進行針對性的查找，找到的信息也有很高的準確性，有效克服了傳統信息記錄方法準確性不高的缺陷，提高了設計人員的時間利用效率，進而促進了設計工作的順利進行。

2.2 修正建筑結構設計圖紙 對于傳統建筑結構設計圖紙來說，如果想要修正圖紙中的一小部分，也需要對圖紙其他的地方進行修正，增加了設計人員的工作量，也不利于提高設計工作的效率，在圖紙設計中利用BIM技術，可以有效克服這個缺點，BIM技術是通過建筑模型來取得工程數據，這種方法對于提高修正圖紙的效率有很好的促進作用，設計人員如果想要修正圖紙，只需要對圖紙中需要修正的部分進行修正就可以了，圖紙中其他部分的信息通過BIM技術可以進行自動修正，避免出現在修正圖紙上浪費大量時間的問題，可以讓設計人員擁有更多的時間去做好設計工作，設計人員可以對設計中的數據信息進行有效分析，使設計方案更加科學、合理，更符合建筑設計的要求，讓建筑結構設計得到最好的設計結果。

2.3 促使設計統一化 在建筑模型中使用BIM技術，既可以對建筑工程有很好的視覺效果，還可以對建筑工程中的光源、外貌、材質屬性等進行了解，利用BIM技術可以在設計中融合工程中的全部數據信息，設計人員可以在其中對建筑工程的節能效果、建筑工程的光源以及建筑工程的舒適性進行探討，可以給出最優的設計方案。BIM技術不僅可以對建筑圖紙進行設計，還可以對建筑結構模型進行處理，并對設計中的數據信息進行演算，可以渲染出很好的建筑效果，容易實現建筑設計的統一化，可參考圖1。

2.4 體現三維效果 在建筑結構設計中使用BIM技術，有利于體現三維效果，因為BIM技術包括三維技術，三維技術可以使建筑結構模型進行立體展現，設計人員可以通過建筑模型的立體效果對建筑模型中的每個部分進行詳細了解，比如管道等部分，根據了解到的情況，運用科學方法進行分析，以便發現其中隱藏的問題，對于問題要進行認真對待并努力想出有效的解決方案，使問題得到解決以便施工順利進行。設計人員還可以對施工方案進行深入探究，對方案進行合理優化，以便提高施工效率，取得好的施工效果[2]。

3 BIM技術的運用

3.1 對建筑結構功用進行分析 設計人員在會建筑結構進行設計時，不僅僅只針對結構中的某部分進行設計或者只是將建筑結構中的各個部分進行順序置換，而是應該按照相關的建筑規定，對建筑結構從整體的角度進行設計，實現建筑結構功能的最優化。在傳統建筑結構設計中，對建筑結構的性能進行剖析會投入比較多的資金，還會需要大量的設計人員參與，不能有效獲得經濟利益，而且僅僅依靠設計人員對結構性能進行剖析也容易出現大的誤差，因為人的精神狀態很難一直保持良好，也會出現松懈的時候，不利于設計工作的進行。BIM技術可以對建筑結構的功用進行剖析，只需要將向相關信息輸入到BIM模型中就可以完成這個工作，BIM也可以對建筑結構設計中存在缺陷的部分進行修正，得出最優化的設計方案。

3.2 剖析建筑結構和施工現場 如果要保證建筑結構的質量，不能僅僅依靠結構設計，還要考慮施工現場的環境等因素，BIM系統可以與地理信息系統建立緊密聯系，對施工現場進行再現，并建立建筑工程模型，模型可見圖2。設計人員可以根據相關數據對施工現場進行剖析，根據剖析到的結果對建筑結構設計方案進行修正，以便建筑結構設計方案與施工現場能夠進行有效匹配，提高建筑工程施工質量[3]。

3.3 在鋼結構建模中運用 鋼結構在建筑工程中有著廣泛的應用，設計人員需要對鋼結構進行建模，進行建模時容易有連接方面和加強件方面的難題，鋼結構的連接形式有連接梁柱、梁梁鉸接等，在具體設計時要綜合考慮梁的高度等因素，使連接部分更符合施工要求，將BIM技術運用到鋼結構建模中，工程人員可以很容易獲取參數信息，對與螺栓數量的多少盒螺栓之間的距離也可以很好地進行把控。設計人員只需要對相關參數信息進行修正就可以對連接件進行設計，對于加強件，設計人員需要對建筑結構的制作過程有一個整體的了解，然后在施工時，對加強件進行定位就可以[4]。

3.4 對建筑結構進行協調 BIM模型會對建筑信息進行添加和處理，為了使建筑工程的質量得到保障，要將BIM模型中的信息進行及時處理并傳達到相關人員，在傳達信息時要注意不同地方有著不一樣的模型，為了將信息進行有效傳達，可以用中間數據文件進行適當輔助。還要注意對中性數據庫進行科學處理，讓設計人員都能夠看懂其中的數據信息，便于設計人員進行有效溝通，可以對土木、裝飾等建筑進行協調，以便達到最好的施工效果。

3.5 設計工具是基于BIM技術再建筑改造中使用到的，這些軟件實現的是模型建立、圖紙生成、模擬分析等功能。對信息的存儲、信息的交互起到巨頂作用。基于BIM的系列軟件可以在同一項目內完成專業間的協同。以Revit軟件為例，該軟件將建筑、室內結構、機電等結合在一起，中心服務器就象一個資料庫，從網絡鏈接中心服務器中調取模型，設計師進行著自己的專業設計，設計完成后再將模型，并更新服務器的資料信息。工作流程具體為，首先通過局域網絡中心服務器創建中心穩健，使用各自的BIM核心建模軟件建立建筑信息模型，與中心文件鏈接。同步后將創建的信息添加到中心文件。各個專業都通過這個中心文件中的建筑信息模型對其他專業進行布置，實現信息共享。

4 結語

對于建筑工程來說，如果要想順利完成并保證建筑工程的質量，需要用到不少的專業知識，而且還有施工時間的限制，需要在最短的時間內完成建筑工程，用CAD技術很難達到可持續發展的要求，但是通過在建筑結構設計中使用BIM技術就可以促進環境的可持續發展，BIM技術的運用可以節省能源，對環境有較小的危害，還可以提高施工時間的利用效率。如今BIM技術發展的并不完善，設計人員如果想要熟練的掌握BIM技術，還需要投入非常多的時間和精力，設計人員需要不斷加強自己的專業基礎知識，提高學習的能力，盡快掌握BIM技術只有對BIM技術進行全面掌握，設計人員才能在建筑結構設計中對BIM技術進行靈活運用，從而設計出最優化的建筑結構方案，利于提高施工質量。

參考文獻：

[1]易靖.探析建筑結構設計中BIM技術的應用[J].建材與裝飾，2015（52）：97-98.

[2]陳武.小議建筑結構設計中BIM技術的合理應用[J].城市建筑，2016（9）：65.

[3]崔永亮.建筑結構設計中BIM技術的應用分析[J].建筑工程技術與設計，2016（3）：148.

[4]劉沖.芻議建筑結構設計中BIM技術的應用[J].建筑工程技術與設計，2016（7）：643.