建筑結構設計中BIM技術的應用探析

雷淳翔

引言

在工程項目數量和規模日益增長的今天，人們對建筑工程質量安全關注度越來越高。而建筑結構設計質量好壞可對工程項目質量產生直接影響，BIM技術在建筑結構設計中的價值逐漸體現出來。在建筑結構設計過程中，設計人員通常會利用BIM技術進行建模，結合計算、信息及數字化等技術對工程項目設計可行性進行探索。BIM技術是建筑結構設計中的重要手段，對建筑施工企業發展具有重要影響，值得相關工程項目設計人員應用研究。

1 BIM技術應用問題

BIM技術是由美國研發出來的一種建筑建模手段，我國在BIM技術方面的應用研究仍然在發展階段，其技術標準、技術操作等還還有待完善。在建筑結構設計應用過程中，因為BIM技術應用沒有統一標準，所以多數建筑結構信息可能會存在問題，從而影響到BIM技術功能發揮。雖然建筑結構設計部門管理人員可以利用BIM技術建立建筑結構模型，通過模型分析結果進行建筑設計效果判斷與調整，但在前期操作時需要消耗較多的時間輸入數據信息，其工作效率還有待提升（基于BIM技術的建筑結構設計應用如圖1）。

圖1 基于BIM技術的建筑結構設計應用

國內BIM技術專業人才數量相對較少，多數建筑結構設計管理人員在BIM技術方面的操作水平還有待提升。因為BIM技術門檻較高，操作人員首先需要進行專門培訓工作，能夠熟練掌握各種操作技能之后方可逐漸發揮出BIM技術的作用。因為國內BIM技術開發應用時間較短，建筑企業在相關軟件應用時可能會出現弊端，從而影響到工程項目開展進度。比如在BIM三維協同設計應用過程中，雖然各類建筑專業可以利用該技術進行圖紙版本更新應用，為建筑結構設計提供便利，但當各類版本逐漸增多時便有可能增加設計人員工作負擔，致使BIM三維協同設計作用難以發揮出來[1]。另外，有關BIM技術建筑結構設計方面的法律法規還不夠完善，建筑企業在BIM技術應用時缺少法律規章制度與相關工程項目設計標準，這對企業設計人員工作水平的提升必然會造成一定影響，甚至會影響到建筑結構設計進度。在實際工程項目建筑結構設計中，部分設計人員往往容易忽略法律監控，致使BIM技術應用過程中出現法律糾紛問題，從而對建筑結構設計進度造成不良影響。

2 BIM技術應用對策

2.1 建筑結構建模、分析應用

鋼結構是建筑工程項目施工中需要應用到的一種常見施工材料，其在建筑結構設計中占據一定比例。在建筑結構設計應用方面，設計人員可利用BIM技術進行鋼結構建模，對鋼結構加強件或者連接等可能存在的問題進行探討。比如在進行加強件問題研究時，設計人員首先需要了解建筑結構制作流程，對加強件在工程項目施工中的應用、作用等進行了解，然后利用BIM技術控制加強件。在鋼結構連接問題研究方面，設計人員首先需要對鋼結構連接方式、連接主體與相關參數等進行了解。在實際鋼結構連接難點問題解決方面，設計人員可通過螺栓間距、螺栓數量、連接形式等進行連接控制。在建筑結構分析過程中，建筑企業往往需要投入很多的人力與資金，且分析過程相對較長，分析結果可能會存在較大的誤差問題。在建筑結構分析方面，BIM技術能夠提高工作效率，降低建筑企業人力資源與資金成本。設計人員可以利用BIM技術對工程項目建筑結構功能、設計缺陷或者設計優化等進行分析，實現建筑結構設計方案的優化調整，提高工程項目設計質量。

2.2 結構構件設計應用

樓梯、梁、柱及樓板等都屬于建筑結構設計中的組成部分，設計人員需要進行相關鋼結構構件、預制構件和現澆構件設計的合理設計。其中現澆構件在工程項目施工中比較常見，設計人員在設計現澆構件時需要對管線走向和建筑功能要求等進行合理選擇，以防建筑結構出現沖突問題。在建筑結構構件設計方面，設計人員可利用BIM技術進行構件合理設計，有利于減少工程項目設計中的構件沖突問題。鋼筋混凝土結構是建筑工程項目中的重要內容之一，在鋼筋混凝土結構設計時，設計人員多選擇平面法進行圖紙轉換，利用特殊符號標注圖紙，使建筑結構圖紙設計內容更加全面。設計人員可利用BIM技術從多個角度和環節展示鋼筋混凝土結構平面，在數據信息提取方面更加方便[2]。在建筑結構設計標準完善方面，設計人員可利用BIM技術進行項目樣板設計，對其表達方式、線型和字體等進行標準化設計。

2.3 設計工具和建筑結構協調應用

設計工具是BIM技術實現的重要載體，在信息交互和村中方面能夠發揮的作用較大，有利于建筑信息模型模擬、建立和建筑結構圖紙設計等。在實際建筑結構設計過程中，設計人員需要利用BIM技術相關設計工具進行建模、數據信息整理和設計分析等。比如Revit軟件便是BIM技術應用中的一種設計工具，其在機電、建筑和室內結構等方面具有較大的應用空間。設計師可以利用BIM軟件獲取建筑結構模型，通過服務器更新數據資料，根據建筑結構設計要求進行設計應用。在具體設計工具應用方面，設計人員首先需要創建中心穩健，然后利用BIM核心建模軟件進行建筑結構模型設計，并將其鏈接到中心文件，在中心文件中添加信息數據。各類建筑專業均可以利用中心文件進行建筑結構設計應用，與其他建筑專業進行信息共享。在建筑結構設計協調應用方面，首先需要做好BIM模型相關數據信息處理工作，方便設計人員理解、溝通模型數據信息，協調、裝飾、機電或者土木等建筑工程結構。

3 結語

BIM技術建筑行業中新興的一種建筑結構設計技術，對工程項目施工質量具有重要影響。根據建筑結構設計中的BIM技術應用問題分析可知，國內建筑企業BIM技術應用依然存在設計標準不足、技術操作能力不足和軟件開發應用不足等問題。本文主要從建筑結構模型分析、結構構件與軟件等方面進行BIM技術應用對策探討，以期能夠為工程項目設計提供參考。

[1]曾祖望.探析建筑結構設計中BIM技術的應用[J].建材與裝飾，2017（26）.

[2]范 珺.建筑設計和施工中BIM技術的優化作用[J].建材與裝飾，2017（29）.