BIM技術在建筑結構設計中的應用研究

肖龍君 戴建永 鐘穎寧

【摘要】本文重點介紹了BIM技術的特性，對BIM技術在我國建筑結構設計工作當中的運用進行了分析和探討，通過BIM技術的有效應用有效提高了建筑結構設計的水平以及現場管理工作效率。

【關鍵詞】BIM技術;結構設計;應用

隨著當前我國科技技術的發展速度不斷加快，在建筑結構設計工作當中，對BIM技術的運用越來越普遍，這種先進的施工技術的運用，實現了工程結構設計工作中的數據共享，為建筑結構設計工作人員提供出諸多便利的設計條件。在工程正式開展之前，可以對后續施工過程當中可能存在的安全隱患進行預測，有效提高了建筑結構設計的整體質量。

1、BIM技術

當前我國建筑行業的發展速度不斷加快，對各種新型的施工技術以及信息技術的運用非常廣泛在建筑施工過程當中，建筑結構設計工作是其中一個非常重要的工作環節，對BIM技術的運用有效提高了建筑結構設計的整體質量和工作效率。BIM技術在建筑結構設計工作當中實現了多角度和全方位的建筑模型設計，同時通過BIM技術可以對建筑結構設計當中一些比較復雜和抽象的結構進行直觀展現，并且和計算機技術進行有效的銜接，將建筑結構模型以三維立體的形式展現在設計工作人員面前，這種建筑結構設計方式，相比于傳統形式下的紙質設計圖來講，更加具有立體化和直觀性。所以說，在當前的建筑結構設計工作當中，對BIM技術的有效運用，可以保證建筑結構設計工作更加高效和準確實現了智能化的結構設計模式。

2、BIM技術在建筑結構設計中的運用優勢

在現階段的發展過程當中，對BIM技術的運用實現了三維立體的結構設計模式。在正式施工之前，必須對工程項目的整體數據信息進行整理和劃分，然后將工程數據輸入到計算機系統內部，通過計算機系統的有效處理之后，可以得到建筑結構相關的結構數據信息，有效展現出了建筑體的整體狀態。通過BIM技術建立起建筑三維立體模型，從中可以看出在后續的建筑施工當中可能存在的一些安全隱患，相關的施工人員需要針對這些安全隱患問題進行有效的解決，在當前階段的建筑信息模型的運用過程當中，主要是通過施工管理和施工設計工作流程有效的轉化成為智能化處理過程，通過系統智能化的處理方式和有效的防止在實際施工當中產生的施工錯誤，不但有效的提高了后續施工的效率，同時還可以縮短施工的周期，降低了企業經濟投入保證企業整體的經濟效益快速上漲。

2.1 BIM技術的功能

BIM技術所具有的功能非常強大，通過對BIM技術的使用，可以實現對傳統形式下紙質圖紙存在的修改問題的彌補，通過對BIM技術的運用，實現了在電腦系統當中的立體結構模型的操作和修改，同時還可以對施工當中產生的大量工程信息進行收集和整理，其中所包含的設計信息對整個結構模型的設計有著重要的作用，所以說在修改圖紙數據方面，可以真正的實現智能化的結構整改和數據處理。BIM技術圖紙主要是針對整個建筑模型作為基本條件，如果在建筑模型當中發現施工問題，那么需要對該部分的結構設計進行針對性的修改，同時對施工環節中產生的參數問題進行及時的更正。通過這種方式有效避免了因為參數不準確而形成的反復修改問題。在傳統形式下的紙質圖紙的修改工作當中，經常需要花費大量的修改時間，同時相關設計工作人員的工作強度較大，而通過BIM技術的有效運用，有效彌補了這方面問題的不足，從設計時間、圖紙更改以及工作強度方面都得到了最大程度的減免，保證了整個工程項目的設計和施工更加高效化，針對于施工當中重點的施工環節和涉及部委實施多方案對比的設計方法，保證建筑整體的設計效果符合工程施工的整體標準。

2.2? BIM技術對工程信息的處理

BIM技術所具有的現代信息智能化功能，在建筑的結構設計當中運用非常廣泛，因為BIM技術下的結構設計，主要是通過數據的采集以及數字化模型的建立，所以說在該模型的建立過程當中，經常需要大量的工程信息作為支撐，通過BIM技術的應用建立起工程結構模型。以工程信息作為數據庫，在儲存和監管當中的所有信息經過計算機處理之后，保證數據之間的關聯性。BIM技術的使用過程當中，如果需要針對某個施工環節或者是施工信息進行查看，只需要對三維立體模型當中對應的部位進行點擊，就可以獲得該施工環節當中所有的數據信息，有效避免了各個施工單位之間信息溝通不及時產生的施工問題，真正實現了提高建筑結構設計的效果。

通過對BIM技術的有效運用，不但可以實現建筑結構設計的數據收集，同時還可以在數據的處理工作當中，為后期的施工環節打下保障。所以說對BIM技術的運用，可以通過一體化設計的方式，將建筑工程當中的相關信息有效的融為一體，對整體的施工質量加以有效的控制，同時在進行建筑結構的設計工作當中，需要充分的考慮到后續居民的生活習慣以及生活過程當中建筑的安全性，對建筑整體的節能條件和光照條件等進行評價，不斷的提高建筑居住的舒適性，保證建筑整體的結構設計符合建筑安全質量標準，同時還可以有效的兼顧到人們后續居住的效果，實現了對建筑體整體性能的提升，這對提高施工單位的工作效率和施工單位的長遠穩定發展有著重要的保障作用。

3、BIM技術的應用實例

3.1建立實體模型

通過BIM技術的使用，可以建立起對應的三維立體模型，將進入結構在模擬系統軟件當中進行立體展現，這種立體化的結構設計模型是傳統CAD技術很難實現的效果，BIM技術也可以看成是傳統CAD技術的一種更高層次的升級。通過BIM技術應用可以實現與CAD技術之間的有效銜接，對BIM技術的運用可以保證建筑結構設計人員更加直觀化的觀察到建筑結構內部的問題，同時還可以通過模型可視化技術，對建筑結構內部的數據更改以及結構變化等進行預測，建筑結構的設計工作和后續的數據整改工作提供出重要的保障，充分保證設計方案的經濟性和實用性。在實際的施工和設計過程當中，工程結構設計人員可以對傳統CAD技術中的優勢與BIM技術之間進行結合使用，通過這種方式可以有效的提高設計工作人員的工作效率，實現了工程周期的縮減，保證了工程結構設計質量。

3.2可視化結構設計中 BIM 技術的應用

通過BIM技術的有效應用，可以將建筑結構設計當中一些比較復雜和抽象化的信息進行整理，同時將這些復雜的數據和結構模型轉化成為可視化的立體模型，依照建筑模型當中的尺寸比例以及設計的角度等信息進行綜合考慮，實現了建筑設計結構模型和實際結構設計之間的一致性，充分保證和實際的結構設計相符合，這樣可以為后續工程的順利開展打下良好的保障。通過設計人員和施工人員不同的觀察角度來對建筑模型當中的問題進行檢查，傳統形式下的建筑結構設計方式，其中經常會產生一些誤差或者是結構問題，但是因為紙質圖紙屬于一種平面的圖形模式，其中存在一些細節性問題很難被施工人員所發現，通常情況下在施工進行過程中，遇到了相關問題才能發現問題出現的位置，在施工過程當中對產生問題的部位進行返工修改，不但嚴重影響到了工程進展的效率，同時還浪費了大量的人力和物力資源，對整個施工周期產生了不良影響。所以說通過BIM技術的運用，在工程正式開展之前就需要對施工過程當中可能存在的結構變更或者是建筑施工問題進行預測，對施工存在問題的區域提前進行整改，有效防止了施工過程中返修問題的產生，相關的工程結構設計人員，在針對工程結構設計中一些比較隱蔽的結構環節加以重點分析，通過BIM技術所具有的立體可視化的優勢，有效對一些復雜的結構設計環節進行重點標注和設計，防止在后續的工程開展過程中，產生結構設計隱患問題，有效提高了建筑工程整體的施工效率和施工質量，進而也推動了建筑單位經濟效益的提升。

3.3應用在建筑空間的規劃當中

在進行建筑設計工作之前，需要對整體的建筑空間實施科學規劃，在建筑區域點位選擇完成之后，需要對整個建筑的空間進行科學的分析，對空間地形的特點以及比較復雜的地形條件進行準確的規劃和計算。建筑結構設計模式在地理區域的劃分和分析過程當中，通過BIM技術的使用可以為結構設計人員拓展設計思維，在設計工作當中可以將建筑結構的坡體高度以及斜坡的斜率等細節參數進行合理的分析。比如對工程斜坡的走向以及GIS軟件的建模數據進行歸類，通過數據的匯總和數據分類整合的方式來對數據的結構設計進行研究，通過這種方式，不但可以保證建筑結構設計人員，可以從多方位、多角度的層面上進行建筑結構模擬設計，同時還可以保證工作人員的社區工作效率為后續的整體結構設計提供重要的基礎。在完成了地形勘測工作之后，需要對建筑體的設計規劃內容以及建筑體的空間規劃進行確定，通過BIM技術的使用，可以實現以3D模型空間展示的方式，對建筑整個空間結構設計進行展現，實現了對建筑體外部和內部空間的科學分割，并且還可以通過BIM技術所具有的調試功能，對不同結構設計層面的參數進行最優化的選擇，最終可以得到最佳的空間結構設計方式。

結語：

在當前的建筑工程開展過程中，對BIM技術的運用受到了各大工程施工單位的廣泛重視，同時相關研究人員也針對該方面的技術加以有效的升級和調整，在建筑結構設計工作當中，實現了對BIM技術的優勢充分發揮，保證BIM技術在后續的建筑工程發展過程中發揮出最大的效果。

參考文獻：

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作者簡介：

肖龍君，男，中級職稱，研究生學歷，主要從事結構設計工作。