BIM技術在建筑結構設計中的應用

周百平

摘 要：當前建筑工程建設不僅要有效縮短工程建設的施工周期，還要提升建筑物自身的建筑質量，并相應提升其后期經營與管理過程的完善性，在此基礎上做好整體性規劃和建設。這種嚴格要求使得我國現代化建筑建設具有一定的難度。BIM技術在建筑工程結構設計過程中的應用能提高建筑工程建設的效率。隨著技術的不斷進步和我國建筑行業的不斷發展，BIM技術的優勢愈加明顯。

關鍵詞：BIM技術；建筑結構設計；應用

1 BIM技術闡述

BIM（Building Information Model）技術也稱建筑信息模型，可以對建筑工程結構實體進行數字化轉化、表達，應用4D模型技術可以模擬工程建設的整個生命過程，乃至建筑運營過程，打破時間、空間的束縛，信息數據無阻傳遞，在網絡平臺上加強信息數據共享。BIM技術在實際使用當中具有關聯性、統一性、便捷性特點。特別是對于綜合商場、高層建筑的結構設計中，需要每個結構、板塊相互契合，加強各個部位的銜接工作，有助于參建單位的開展精細化管理。可見，使用BIM技術可以滿足以上所有要求，降低建筑工程設計誤差、返工率、建設成本，加強BIM技術的研究有著重要意義。

2 BIM技術特點及優勢

2.1 可視化程度高

在建筑結構設計領域，可視化非常重要。傳統建筑結構設計往往通過設計人員人工操作將設計成果以二維圖形的方式展示，但是這種工作效率低下，而且多人參與設計很容易造成一些誤差。通過創建BIM模型，將傳統的抽象線條設計轉換為三維立體的圖形，通過軟件自動構建建筑結構設計的模型，將設計思路轉化為可視化的圖形，可有效避免大部分誤差的產生。雖然目前很多建筑設計方案也會制作效果圖，但是這種效果圖都是專業機構根據繪制的CAD圖形制作出來的，不能通過建筑結構設計自動生成。BIM技術彌補這個缺陷，用一種可視化的方式反映構件之間的聯系。在構筑的BIM模型中，設計過程都是可視化的，設計成果不僅可以形成生動的效果圖還可以生成相關數據表格。在建設單位、設計單位以及施工單位溝通過程中都可以借助BIM模型在一種可視化的狀態下進行演示。

2.2 便于優化設計方案

BIM技術的運用在優化設計方案方面發揮巨大作用。對于傳統建筑設計圖紙，如果圖紙有局部需要變動修改的地方，仍需對整個設計方案進行大量重復修改，不僅增加工作量，而且降低工作效率。BIM技術利用儲存大量的幾何、物理和規格信息的模型可以巧妙完成建筑結構設計復雜數據的處理和優化，實現工程量準確計算，自動統計信息。通過軟件碰撞檢查，自動糾正錯誤，減少設計圖紙的錯誤率。通過分析數據信息，提供更合理的設計方案，提升建筑設計方案的質量，保證建筑工程的順利進行。在施工管理過程中遇到的難題，可以通過檢查已建立的模型解決，減少設計人員現場指導的時間。

2.3 良好的互助協調性

工程項目管理的過程其實就是不同部門之間相互協作的過程，一旦工程建設過程中遇到了問題，需要即刻分析問題產生的原因，尋找解決方法，及時做出補救措施。BIM技術在其可視化特點的基礎上針對各個部門之間可能出現的協調問題形成自動協調數據，解決部門交叉問題。在設計階段，建設單位、施工單位以及設計院等各部門可以就建立的BIM可視化模型提出修改意見，加強各部門之間的溝通，設計人員也便于根據實際情況和各方意見作出方案調整，確保施工順利進行，提高設計效率節約成本。

2.4 數據模擬效果好

BIM模型不僅可以數值模擬建筑物結構，還可以對現實生活中無法滿足的試驗環境進行模擬。在設計階段，BIM可以對結構設計中的智能模式進行模擬，如節能模擬、日照模擬、熱能傳導模擬等。招投標和施工階段借助BIM模型基于施工組織設計模擬實際施工安排，尋找最優施工方案來指導施工。BIM技術通過建模和數據處理可以對建筑結構設計進行數值模擬，通過改變參數，根據人們的要求模擬出不同的建筑形式以適應不同的建筑環境。它還可以模擬真實情景下的建筑結構，減少勘測工作強度，節約設計時間。

3 BIM技術在施工準備階段的運用

3.1 在設計工具中的應用

在建筑施工之前，相關人員應該做好施工準備工作，BIM為工程造價提供重要數據，在交流方式上，BIM技術相對于傳統技術比較簡單，技術人員在工作中，一定要快速、準確的對數據進行選用，也可根據實際情況設定相關參數。我們可以根據動態的BIM數據信息，對更新出來的數據進行共享，當市場價格出現變動時，工作人員應該做好建筑訂單的列表與生產訂單之前的維護工作，管理人員一定要將數據資料進行留存，以便日后進行查看。有了BIM數據庫這種技術，從本質上改變了傳統工程造價的理念，提升了管理水平，為今后的工程造價技術提供技術支持和保障。

3.2 參數化設計

在BIM系統中，都要以參數化設計為主要的技術核心，在此過程中，我們一定要對技術人員進行思想教育，增強對參數化設計的重視程度，嚴格按組織設計方案進行施工，我們會根據商品的價格，通過綜合比對，對原材料進行商業定價。傳統技術的弊端太多，比如時效性太差，這是因為人工效率低，他們要對其進行一項一項導入，造成數據過多，使技術人員將大量精力投入在非重要階段，不同的是，BIM技術可以及時解決此類問題。因此，這就需要我們在施工過程中，重視實際工程質量，找到其中漏洞，讓技術人員對質量安全問題，進行嚴格檢查。

3.3 BIM技術在利用及節約材料方面的應用策略

由于我們國家科技不斷發達，每個城市的工程建設不斷創新，使BIM技術行業迅速發展，為了更好地將BIM技術工作做好、做大、做強，在評價綠色公共建筑的標準中，我國推出以綠色施工為主題的環保理念，獲得了大多數施工單位和居民住戶的肯定，利用BIM技術引用到每種裝飾建筑中，滿足人們對綠色施工的需求，因此，我們在裝飾建筑的施工過程中，可以有效地避免施工過程中，因各種沖突導致的返工及材料浪費等情況的發生，節約綠色公共建筑在各種建筑材料的用量。

3.4 BIM技術在運維階段的應用

通常建筑施工時間比較長，為了使在今后的施工中，管理變得合理化、科學化，我們在建筑智能化方面采用信息收集，比如，在此過程中，我們會受到環境中的負荷，就會降低它，也會保護我們賴以生存的環境，在此過程中，我們不僅僅可以節省材料，節省能源，還可以對施工管理進行監測，給業主和運營商帶來極大的經濟效益。因此，我們根據所需要的信息，在利用客服進行加工處理，不斷完善科技創新體系，把這些信息傳遞給每個人，讓他們都能享受到這些信息，并且利用這些信息更好的工作。

4 結束語

綜上所述，在現代建筑工程結構設計過程中，為確保設計過程的科學性和完善性，就需要切實加強BIM技術的應用，不僅能有助于項目設計效率的提升，將經濟支出降低的同時將設計所需的時間縮短。這就需要我們在實際設計中，切實掌握BIM技術的要點，并在設計中強化對其的應用，促進其設計水平的提升，完善建筑工程的功能，尤其是要通過BIM技術對整個結構設計的全程進行模擬，并加強對出現問題的預處理，從而更好地確保工程建筑的結構設計水平得到提升。

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