BIM技術在建筑結構設計中的應用

孫方

摘 要：為進一步提升建筑結構設計質效，確保設計方案的科學性以及實用性，本文以BIM技術為切入點，結合過往經驗，全面探討BIM技術在建筑結構設計方面的應用方法，以期彌補現階段建筑結構設計環節存在的短板。

關鍵詞：建筑項目;結構設計;BIM技術;應用策略

1? 前言

BIM技術在建筑結構設計領域中的應用，以更為直觀、更為科學的方式，將相關建筑結構參數呈現出來，為設計人員提供完備的設計平臺，設計人員可以根據實際需求，進行圖紙修改、工程建模等一系列操作。在確保設計質量的同時，縮短的設計周期，切實滿足現階段建筑項目設計、施工活動的相關要求。

2? BIM技術應用在建筑結構設計過程中所起到的作用

對BIM技術實踐價值的梳理，有助于促進設計人員思維觀念的快速轉變，真正認識到建筑結構設計環節應用BIM技術的必要性，進而為后續BIM技術的應用奠定了堅實基礎。

2.1? 設計圖紙可修改

由于需要考慮多種因素，因此在實際的建筑結構設計環節，需要設計人員多次進行設計圖紙的修改以及完善。在傳統的設計模式下，每一次修改都要求設計人員對修改部分甚至整個建筑結構的相關參數進行計算，根據計算結構進行論證，以此來確保設計圖紙修改的可行性，這種設計圖紙修改方式，無疑增加了設計人員的工作強度以及設計周期，對于施工項目進度產生了一定的影響。BIM技術的應用，從根本上解決了這一問題，依托于BIM技術強大的計算能力，設計人員在進行設計圖紙修改的同時，系統會自動進行設計參數的計算以及改動，在保證設計圖紙最優化的基礎上，壓縮修改周期，為后續施工周期管控工作的開展提供了便利。

2.2? 設計數據信息化

建筑項目在結構設計環節，為保證結構設計的科學性以及實用性，防范各類風險的發生，在設計活動開展之前以及進行過程中，要求設計人員處理大量的數據信息，在傳統的設計模式下，需要耗費大量的資源，進行設計信息的記錄、匯總以及分析，這種設計數據處理方式不僅效率較低，數據誤差相對較高，無法真正滿足實際的建筑結構設計需求[1]。而BIM技術在設計環節中的應用，在很大程度解決了這一問題，BIM技術具有強大的數據處理能力，尤其在內置數據庫的支持下，設計人員可以通過用戶端，快速進行設計信息的錄入、歸類以及查詢，從而實現了設計數據的信息化，便于各類信息的獲取，從而增強了建筑結構設計的針對性以及有效性。

2.3? 工程設計一體化

依托于BIM技術，設計人員能夠將在設計方案中，對建筑項目中涉及到的光源、熱能傳導以及相關材質進行說明，在建筑結構設計過程中，形成一體化機制。以BIM技術為切入點，設計人員的工作范疇得到延伸，既能夠對建筑結構進行設計，也可以根據建筑結構設計成果來完成對建筑項目內光源、節能設備的評估，并根據評估結果進行優化調整，形成最佳設計方案，為住戶營造出舒適、安全的居住環境。

2.4? 工程模型三維化

作為一種三維技術，BIM技術能夠實現對建筑設計方案的整體呈現，這有助于設計人員更好地梳理各個建筑結構之間的關系，在這一過程中，一旦發現問題，能夠快速進行反應以及處理，從而保證建筑結構上合計方案的科學性。以某居民建筑為例，在完成各個部分建筑結構設計之后，設計人員通過BIM技術進行了工程模型的三維化，BIM 模型就是從三維立體的 層次模擬現實中的建筑， 在使用BIM進行工程模型構建的過程中，工作人員應當以梁板柱等為基本元素開展模型構建工作，其基本步驟為新建項目—創建軸網—創建樓層標高—添加結構柱—添加混凝土梁—添加混凝土樓板—添加基礎。

通過對建筑項目整體模型的梳理以及分析，設計人員發現其在墻體以及暖管通道設計方面存在問題，并根據模型快速對設計方案進行了調整，從而保證設計方案的實用性。

3? BIM技術應用策略

BIM技術在建筑結構設計中應用，涉及多個領域，為確保BIM技術優勢的全面發揮，設計人員有必要結合自身工作實際，從多個維度出發，將設計工作與BIM技術進行銜接，確保BIM技術的科學高效應用。

3.1? 建筑結構與場地分析

為了確保BIM技術在建筑結構設計中的科學高效使用，設計人員在設計工作開展之前，需要做好建筑結構分析以及施工場地的評估工作，獲取相應的數據信息，同時溝通交流，掌握建筑方對于施工項目的整體要求，在此基礎上，明確設計方案的目標。例如建筑項目結構設計的過程中，極易受到地質、水文等環境因素的影響，為確保設計方案的環境適應能力，在進行場地分析的過程中，設計人員可以使用BIM技術來處理上述要素，由于BIM技術與地理信息系統結合較為密切，因此在獲取相關數據參數后，BIM系統能夠在較短的時間內，對施工區域進行模擬，設計人員可以根據模擬結果，明確建筑結構設計方式，完成設計方案的優化。

3.2? 建筑結構性能分析

在建筑結構設計環節，設計人員需要著重保持建筑結構的抗震性以及牢固性，以此來提升建筑結構的環境耐受度，減少安全事故的發生?；谶@種需求，在結構設計的過程中，設計人員可以借助于BIM技術，對建筑結構性能進行分析，尤其在相關分析軟件的支持下，建筑結構相關部分的性能得以呈現，設計人員則可以依據呈現新效果，對建筑結構的抗震性、牢固性進行針對性提升，在建筑結構設計方面形成一種動態化的設計機制，進而為后續相關建筑施工以及管理工作的開展提供方向性引導。

3.3? 建筑結構協同

建筑項目涉及多個領域，從過往施工經驗來看，設計、施工活動的進行需要各個不同的共同參與。BIM技術所具有的技術優勢，為設計人員提供了良好的交互平臺，通過BIM技術，不同的設計人員可以通過中間數據文件，完成異地設計信息的交互、共享，這就大大增強了設計工作的有效性。同時對于土建、水暖、裝飾等設計工作，也實現了科學銜接，使得各個領域設計人員得以協同配合，確保設計方案的實用性。

4? 結語

BIM技術在建筑結構設計中的應用，在提升設計質量，縮短設計周期等方面發揮著關鍵性作用。為確保BIM技術應用效果，本文著眼于實際，從多個維度出發，系統化探討建筑結構設計過程中，BIM技術應用的具體方法，逐步形成完備的應用機制。

參考文獻：

[1] 卓博華.BIM技術在建筑結構設計中的應用[J].工程技術研究，2017（14）：98～99.