建筑結構設計中BIM技術的應用

周陳惠 蔣敏鋒

摘要：將BIM技術應用到建筑結構設計中，可借助可視化數字模型，對數據進行共享，模擬分析建筑結構，達到良好的建筑結構設計效果，使之更加科學、實用。文章簡要概述BIM技術及功能，深入探討其在建筑結構設計中的具體應用。

關鍵詞：建筑結構設計;BIM技術;實體模型

一、BIM技術及功能

（一）BIM技術

BIM技術以其獨特的優勢，在建筑工程領域應用普遍，使各部門之間數據共享更加方便，以可視化結構模型，使各部門在第一時間發現建筑結構設計中存在的漏洞，加以修改。依托數字形式，對結構設計過程進行模擬，預先評估安全漏洞及隱患，有效減少了不良問題發生。

該技術專業性強，借助數據提煉，對建筑結構設計模型加以構建，具備可視化特征。其通過實時設計，使工程建造、運營管理過程等更加方便。得益于可視化特性，這一技術使建筑企業經濟效益不斷提升。故而，發揮BIM技術優勢，不僅能夠提高建筑企業設計水平，還能夠對施工成本進行有效控制，最大程度實現工程效益，使之安全性和經濟性兼具。

（二）BIM功能

BIM技術功能強大，在建筑結構設計中，能夠以可視化方式修改工程圖紙。發揮這一技術優勢，對各類設計數據進行收集、整理，以建模方式，生成圖紙。其中，設計信息儲量豐富，修改相關條件，能夠實現設計圖紙智能化修改。這個過程中包含的各類圖紙，都是以整個建筑模型為基礎，一旦發現問題，可更正參數，使修改過程更具有針對性，以免因參數錯誤，增加修改量[1]。修改傳統圖紙，需要耗費大量時間及勞動力，更正難度大，而BIM技術縮短了圖紙修改時間，效率高，便于項目部將關注點放在重點部位設計、現場施工等方面，依托方案必選，實現預期工程設計目標。

該技術還具備現代信息化特點。在結構設計中，發揮BIM技術優勢，依托數據采集，對數字模型加以構建，故而，該模型中的信息含量非常大。該模型以工程信息數據庫形式存在，主要功能是對建設、監管過程中的各類信息進行存儲，在各數據之間建立聯系。該技術背景下，倘若想要了解建筑結構某一位置信息，僅需對該部門進行點擊，便可獲取，以免因溝通不暢，對工況缺乏了解，很大程度上規避了誤差，使建筑結構設計實用性強。

這一技術還能夠在設計環節積累各種數據，在后續暖通、照明設計中加以應用，一體化設計效果非常好。借助BIM技術，融合建筑工程中的各類信息，以此控制施工質量，結構設計過程中，還能夠對舒適、安全等各類問題加以考量，評估節能、光照等設計情況，營造良好的建筑結構空間。依托BIM技術，能夠以立體圖形式，渲染建筑工程結構，模擬竣工之后的建筑物模型，發揮計算機軟件優勢，進行仿真分析及模型處理，真正把出圖、渲染、計算工作融合在一起，使之以整體形式存在。

二、建筑結構設計中BIM技術的應用

（一）建立實體模型

依托BIM技術，對建筑結構三維模型加以構建，在實體圖紙中，把建筑竣工后的實體構件呈現出來。將BIM技術與CAD技術結合起來，有助于提升建筑結構整體設計質量。依托BIM技術，對各類工程構件具備直觀的認識和了解，方便各類構件間的聯系，便于工作人員在較短時間內發現問題，并發揮可視化技術優勢，靈活監測建筑結構動態變化情況，使后續修改結構設計時，有據可依，確保工程設計方案更加合理、靈活、實用。實操中，將BIM技術應用到建筑結構設計中，工程時間短，成本低，應用效果非常好。

（二）建筑空間規劃

空間規劃在建筑結構設計初期非常關鍵。確定施工地點之后，采用專業方法，分析建筑空間、地形等，重點研究、計算復雜地形情況，并把與之相對應的方案確定下來。把BIM技術應用到地形分析中，使工程設計思路更加開闊，直觀分析坡高、斜率、斜坡等各類參數。舉例而言，分析工程斜坡走向時，可發揮GIS軟件優勢，開展建模工作，在第一時間匯總、歸類采集到的參數，并進行模擬。依托這種方法，設計人員可從多個方面，模擬具體工程情況，便于后續各類設計工作的順利開展[2]。

完成地形勘探工作之后，科學規劃設計建筑物。其中，將BIM技術應用到空間規劃中，能夠以3D模型形式，展示建筑工程空間全貌。設計人員要通過效果評價，正確分割建筑工程室內外空間，并對其外觀、周邊等各類參數進行具體布置。借助BIM技術調試性能，科學設置各類參數，選出最優方案，不斷提高空間規劃模型質量。

（三）分析建筑結構構件性能

建筑結構設計中，還要嚴格計算建筑構件受力情況，使之更加安全穩定。其中，還要反復計算重點構件。設計單位不同，各設計參數也存在差別，導致計算結果出現偏差，不僅耗費大量時間，而且準確率低。發揮BIM設計優勢，在性能分析軟件中，對各類數據進行導入，便于分析計算整個設計過程，使分析結果可自動生成，為后續修改提供方便，不斷提高設計質量及效率。

（四）鋼結構設計建模

在鋼結構設計建模工作中，各構件連接、設計過程非常復雜，設計難度及漏洞增加。發揮BIM技術優勢，可精確計算鋼結構梁體高度，并自動計算各種連接件，通過自動方式，對各類參數進行靈活計算，分析其影響。發揮數據共享優勢，科學計算建筑物中高強螺栓數量、焊縫、間距等各指標，對設計間距具備清晰的認識和了解。倘若需要在模型中添加新構件，設計人員要靈活調整數據，發揮BIM優勢，對大樣圖進行繪制，使現場施工更加便利，對加強件位置加以確定，消除鋼結構中的薄弱點，保證整體建筑工程結構更加安全[3]。

三、結語：

綜上，在建筑結構設計中，應用BIM技術仍存在些微問題和漏洞，尚有諸多發展進步空間。設計單位要結合建筑工程結構設計要求，對BIM技術具備清晰的認識和了解，明確其功能及應用優勢。依托建筑工程背景及結構設計要求，對實體模型加以構建，并進行建筑空間規劃，分析建筑結構構件性能，完成鋼結構設計建模工作，降低建筑結構設計難度，使該項工作更加便利。

參考文獻：

[1]田溪.建筑結構設計中BIM技術的應用[J].江西建材，2018（1）：41-41.

[2]李秀霞.關于建筑結構設計中BIM技術的應用探究[J].門窗，2017（2）：134-134.

[3]鐘迅.關于建筑結構設計中BIM技術的應用探究[J].江西建材，2017（16）：37-37.