BIM技術在建筑結構設計中的應用分析

楊春白雪 吳 平 王馨竹

（井岡山大學 建筑工程學院， 江西 吉安 343009）

隨著科學技術的不斷發展，新的技術不斷出現，BIM 技術就是其中一項非常重要的技術。目前，隨著BIM（建筑信息模型）技術和概念的發展，BIM軟件產品不斷改進。BIM技術當前已被廣泛應用于中國的建筑工程設計、施工和運營中。但是就目前來說，中國的BIM技術人員相對較少。本性技術因其專業門檻較高，應該由相關單位進行專業培訓，提升專業技能才能發揮出BIM的技術優勢。由于國內BIM技術的開發和應用時間短，建筑公司在使用某些相關軟件應用時通常存在缺陷。這樣會影響到工程的開展進度，減少了其可靠性，在某些實質性問題產生誤導。因此，我們需要針對這些問題，對BIM技術在建筑結構設計中地應用進行深入地分析。

1 BIM 技術的特點

1.1 可視化

BIM技術可以比較直觀地顯示建筑工程師的設計理念和建筑公司施工人員內部溝通的相關建筑模型的三維結構，并為建筑模型提供技術指導。在建筑結構分析過程中，此項技術大大提升了工作效率，節約了時間成本，降低了企業的資金和人力資源的壓力。然后，建筑師可以通過BIM分析建筑結構，設計缺陷和設計優化。分析出其中的優劣性，制作出總體方案，通過調整很大程度的提高項目工程的整體質量以及耐用性，整體提高建筑項目的質感與特色。

1.2 協調性

BIM技術可以在建筑內部空間的設置階段發揮出協調作用。比如像建筑物內部的消防系統布局，水管的鋪設，布線的布局和樓梯間的布局。設計師可以通過BIM技術制定合理的計劃，以幫助減少項目建設中的實際沖突。鋼筋混凝土是建筑工程中的重要項目之一。用特殊符號做出標記，以求更好的設計效果。設計人員可以使用BIM技術從多個角度和鏈接顯示鋼筋混凝土結構平面，這在數據信息提取中更為方便。在建筑設計結構標準方面，專業人員可以使用BIM技術填充模型，并標準化表達方式，線型，字體和外觀[2]。

1.3 模擬性

BIM技術可以根據真實地建筑物來構建三維模型。例如，在計算建筑材料的承載力和材料比時，系統會根據模擬值自動生成統計圖表，以幫助設計人員找到它們[1]。然后各大建筑專業的人士可以利用平臺進行共享，進而提出更多的參考性意見和借鑒。在建筑設計協調方面，首先必須進行BIM模型的數據信息處理，以便設計者理解和傳達模型的基本信息。協調建筑工程結構，如管道，機電，裝飾，木材和土木工程。

2 BIM技術在建筑結構設計中的主要功能

BIM 技術作為當前一種先進的技術，在建筑結構設計中有著許多的功能，下面我們來介紹一下BIM技術在建筑結構設計中的一些主要功能。

2.1 協同設計功能

協同設計功能是BIM技術的主要功能之一，對于建筑結構設計來說，使用BIM技術能夠建立起建筑的數據模型以及能夠為與建筑業相關的人員提供信息平臺，讓他們及時得到對自己有用的信息，比如建筑過程中如果遇到某些問題就可以通過這個平臺所提供的信息解決自己遇到的問題[2]。同時BIM技術還能夠進行自動檢測，使各構件之間能夠有效的相互作用和組合。另外，BIM技術還可以將不同部門、不同專業的內容進行有目的地轉換，進而達到協同設計。

2.2 信息集成功能

從上述內容我們知道BIM技術能夠建立起實時數據共享平臺，這主要得力于BIM技術具備對多種信息進行集成處理的功能，這項功能主要是通過將各種建筑信息進行綜合處理來實現，進而構建出專項信息數據庫。因此，在建筑設計的過程中，相關人員能夠很快的找到相關的信息，如建筑的外觀、建筑施工的材料以及尺寸等等都可以快速查到。另外，如果要進行修改，工作人員僅僅進行單修改就又可以生成新的數據信息模型，從而快速完善設計方案。

2.3 一體化和三維化功能

BIM技術從本質上講具備三維化功能，這可以滿足建筑設計的基本要求，通過這種技術不僅可以設計出建筑的三維立體模型，而且還能將具體的建筑結構在三維模型中進行明確展示，這為建筑程序設計人員提供了可以準確設計和合理規劃的平臺，讓其可以更加方便地觀察建筑工程，并且在觀察的過程中能夠及時的發現存在的問題或者說不足，進而采取相關的、有效的解決措施，最終提升整個建筑設計的質量。

3 BIM技術在建筑結構設計中的具體應用

通過上述的內容我們知道了BIM技術的幾大功能，接下來我們對這項技術的具體應用進行分析。

3.1 BIM技術在實現“可視化”方面的應用

BIM技術中使用了最為先進的3D技術，通過這項技術可以讓用戶更真實地來了解建筑工程的具體內容。由于傳統的建筑設計基于CAD軟件，因此很難向普通用戶顯示建筑結構內部的詳細信息。因此，建筑結構設計初期的BIM技術對建筑結構進行呈現時采用了三維實體模型，這個模型可以讓各級用戶對建筑信息進行更為清晰地認識，尤其是建筑工程在功能方面的體現。通過對BIM技術使用范圍的調查，我們發現此項技術主要用于一些大型的建筑項目中，因為在大型項目中更需要對建筑整體結構進行實時掌控。這非常有助于設計單位選擇優化設計，可以根據一些實時參數來分析和研究建筑工程中出現的問題，進而有利于設計單位采取對應的措施來進行改進。

3.2 BIM技術在建筑結構參數設計中的具體應用

從BIM 技術的功能我們知道，在構建建筑結構信息模型時，會形成包含所有建筑設計思想和信息的數據庫。而相關的人員與就可以通過數據庫中的信息，并且結合具體的建筑工程來進行研究，從而可以在整體上對建筑過程進行把關，使具體的建筑物能夠在牢固性和抗震性等方面達到國家制定地標準。另外，想要最大程度地實現最終地設計目標，首先第一步就應該要對建筑結構地相關參數進行分析和整理，而BIM技術能夠很好地將傳統參數設計中地常出現問題很好地規避，如耗時耗力、容易出現誤差等等，從而提升整個建筑設計地質量。

3.3 BIM技術在鋼結構建模中的具體應用

鋼結構是日常生活建筑中常用的建筑材料，在建筑結構設計中占很大比例，成為不可或缺的一部分。在相關的建筑設計中，相關的科技人員可以使用鋼結構建立模型，并討論鋼結構的連接和加固。在實際過程中，施工人員必須首先熟悉工作過程，并了解鋼筋在建筑物中的作用和位置。在一般的研究過程中，公司會組織相關專業人民進行研究，有時研究本身效果不理想，建設項目中的一些錯誤會消耗大量的時間和人力而BIM技術可以幫助技術人員分析建筑結構的功能，設計缺陷和設計優化。分析出其中的優劣性，制作出總體方案，通過調整很大程度的提高項目工程的整體質量以及耐用性，整體提高建筑項目的質感與特色。