建筑結構設計在BIM技術的應用

王鵬

摘 要：隨著我國社會經濟的快速發展，現代科學技術取得了很大的進步，各行各業對科學技術的依賴程度也逐漸增大，針對建筑工程來說，為了確保建筑工程的順利施工，必須對各種施工因素進行合理控制。 在建筑結構的設計過程中， BIM 技術起到了非常重要的作用。本文針對 BIM 技術在建筑工程的運用存在的問題進行了分析，并簡要的介紹了 BIM 技術的功能，最后詳細介紹了 BIM 技術的運用以期為我國建筑結構設計提供相關的建議和參考。

關鍵詞：建筑設計；BIM技術；應用

1 導言

現代社會建筑類型越發多樣，而復雜的施工條件和要求則意味著具體工作的難度增加，原有的施工圖紙、計劃方案難以充分滿足當前要求，在這種情況下，BIM 技術被提出并得到應用。其能夠進行更好的建模、調整優化、圖紙出具、層次分辨等工作，方便了建筑結構設計。分析其具體內容，對后續工作的優化和進行有一定積極意義。

2 BIM 技術的特征

2.1 信息集成

這一特征主要體現在兩方面，即：設計信息集成和設計過程集成。通過研究與調查，可以得出結論，建筑工程的信息模型有且只有一個，便是建筑信息模型，工程當中涉及到的不同專業的設計信息，都要在這一模型中進行。由此可見，這一技術切實具有信息集成的特征。在這一現實情況下，工程結構設計的所有人員，都可以在這一平臺中展開自己的設計工作，從而達到設計過程的集成。建筑信息模型中最為核心的部分是建設數據庫，這一數據庫依托計算機構建而成，其內容包括以下幾項：一是建筑結構的尺寸；二是建筑的空間信息；三是建筑材料信息，等等。利用這一數據庫，可以在短時間內搜索出需要的信息，并且突破了原有技術的限制，對促進建筑結構設計有著重要意義。

2.2 協同設計

在這一技術的基礎上，可以構建一個新的設計平臺，為工程的設計以及工程的施工等提供一個可以進行良好有效交流的平臺。在這一平臺中，應用人員可以根據自己的實際需求，在短時間內快速的找到自己需要的信息。除此以外，這一技術的應用，還能夠在尊重每一個專業原則的前提下，對建筑構件進行檢測，一定程度上，大大增加了設計人員之間的溝通效率，從而切實減少了設計工作所需要的實踐。

2.3 工作傳遞

利用這一技術，能將各種工作數據進行關聯，在設計過程中，如果對部門內容進行修改，則不需要設計人員進行連接的更改，也無需親自對圖紙進行處理，這一技術會對修改進行識別，然后將修改的部分反饋到相關的構件中。除此以外，該技術的應用，還能夠模擬施工，在此種特征下，可大大減少工作量，降低工作難度，無需為了更進一步對不同因素進行了解分析，而大量構建模型，從而收到節約設計時間，提高設計效率的效果。

3 現有建筑結構設計技術的不足

3.1 建模技術不完善

建筑結構設計技術已經有上千年的發展歷史，經歷了手工、平面圖紙和立體模型的變化，信息時代來臨后，建筑結構設計技術不斷完善，能夠更好的滿足使用要求，但依然存在一定不足。比如傳統的建模技術主要依靠設置固定參數的方式進行，但在實際工作中，參數值會出現少許變化，而如果建設方案出現較大調整，模型的構建甚至會失去意義。這是目前建筑結構設計技術的主要不足。

3.2 圖紙指導性不足

設計圖紙是具體施工的指導性文化，其是否完善、科學直接影響建筑結構的具體施工和建設效果。當前建筑結構設計技術下，出具的圖紙存在一定的問題，影響其指導性。比如設計人員常用的 CAD 平面圖，該圖可以較好的給出尺寸比例和基本框架，但在建筑層次感的表達上存在顯著的欠缺，如果建筑結構較為復雜，或者施工環境包含大量交錯的各類管線，圖紙的指導價值將大為下降。這也是目前建筑結構設計技術的不足之一。

4 BIM 技術的應用

4.1 簡要分析建筑結構的功用

負責設計的工作人員在設計建筑結構的時候，在針對性地對建筑結構里的某一部分做設計，或者是把建筑結構中的所有部分變化順序的同時，還要必須遵循建筑的相關規定和要求，設計建筑結構的時候要從整體的角度出發，努力讓建筑結構的功能達到最優化的程度。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，得出最好的設計方案。

4.2 剖析建筑結構與施工現場

要想確保建筑結構的質量，不能只是依賴于建筑結構的設計，還要思考、顧及到施工現場的具體環境等的因素，BIM 技術的系統能夠和 GIS建立密切的聯系，做到再現建筑工程施工的現場，同時建出完整的建筑工程模型。負責設計的工作人員能夠依據相關數據來解剖和分析建筑的施工現場，并依據得到的結果來修改設計的方案，提高建筑結構的設計方案和建筑施工現場的匹配度，提高施工的效率，進而確保施工的質量。

4.3 BIM 技術在鋼結構建模中的應用

鋼結構被普遍運用于建筑工程之中，負責設計的工作人員要給它做建模，在建模的過程中常常碰到在連接和加強件這兩個方面的難題，鋼結構有連接梁柱和梁梁鉸接等的連接方式，在實際設計的時候一定要整體考慮到梁的高度等各種因素，從而讓連接的部分能夠更加符合施工的要求，把 BIM 這項技術運用到鋼結構的建模過程中使用 BIM 技術，工作人員更易獲得相關的參數信息，能掌控好螺栓的總量以及螺栓間的距離。負責設計的工作人員只要修改好參數的信息，就能夠設計好連接件，就加強件而言，相關工作人員要先弄清楚設計建筑結構的全過程，之后在工程開始施工的時候，對它做好定位就行了。

5 結語

通過分析 BIM 技術在建筑結構設計中的應用，了解了相關基本內容。目前來看，現有建筑結構設計技術的不足包括建模技術不完善、圖紙指導性不足等，而 BIM 技術在相關工作中的優勢包括可視化、可優化、模擬性等方面，具體而言，其可在建模階段、施工階段和出圖方面發揮作用。后續工作中，應用上述理論也有助于建筑結構設計工作的完善。

參考文獻：

[1] 史瑞英.淺談BIM技術在CL建筑結構體系中的應用研究[J].建設科技，2015（23）：50～51.

[2] 朱寶勝.BIM技術在建筑結構協同設計中的應用研究[J].湖南城市學院學報（自然科學版），2016（4）：35～36.