建筑結構設計中BIM技術的應用

馬樂

摘要：近幾年，BIM技術在我國呈現出較為良好的發展態勢，因此BIM軟件產品也隨著BIM技術的進步而不斷完善。現階段，在我國BIM技術已經在建筑結構設計、運營和施工等多個方面得到比較廣泛的應用，利用BIM技術可以使各個專業以及部門之間實現數據共享，所以建筑結構設計中的各個用戶都可以利用一樣的數字設計信息。除此之外，基于BIM技術而建立的可視化數字模型可以用來模擬和分析建筑結構，這樣一來，施工單位就可以對建筑的設計理念和目標有更深入的理解，從而有利于提高施工質量以及生產效率。

關鍵詞：建筑結構設計;BIM技術;應用

一、建筑工程結構設計BIM技術主要優勢

1.1三維可視化

將三維實體模型作為設計的基礎，對不同構件間保持的空間關系進行形象表達，為工程建設參與各方的技術交流創造便利。對規模較大的復雜結構而言，單純依靠平面圖和立面圖一般難以找出自身專業和在與其它專業進行協作配合時潛在的問題。但通過對這項技術的應用，能對設備與結構兩大模型開展動態演示，檢查確認所有構件之間的空間關系能否達到要求，同時完成碰撞檢查，最終確定最佳方案。

1.2實體配筋

通過對BIM技術的實體配筋應用，能對部分復雜節點的鋼筋布置實施模擬，通過模擬能提前找出并解決問題。此外，結合施工方面的要求，根據實體模型，還能為其它的工程量計算等工作提供參考，確保鋼筋下料一次性準確完成。

1.3參數化、協同設計

對模型而言，其參數化主要表現為兩個方面：淤構件定義實現參數化;于圖元間保持的約束關系實現參數化。通過對這種關系的合理應用，能在保證可編輯性的同時提高建模工作效率。過去的二維圖元組成要素，沒有實際的物理意義，一處修改后不能達到處處更新的目的，而BIM給出的所有視圖都將數據庫模型作為基礎，所以它能在一處修改以后達到處處更新的目的，從而大幅減少或直接避免人為失誤。

二、BIM技術在建筑結構設計中的應用

2.1 BIM技術在建筑場地設計中的應用

BIM技術，首先將各種各樣的現場數據進行收集和整合，并采用較精密的處理軟件，準確地測繪出實際的建筑用地面積，對充分掌握該建筑用地的土壤狀況以及其他生態條件，這些實際信息是進行建筑場地設計的基礎。除了獲取這些基本的建筑信息，工程設計師還可以進一步利用BIM技術將建筑用地的一些生態因素（如水體水質、土壤狀況等）融入到整個建筑設計中，使得建筑物與建筑場地更能相互融合。在實際應用中，常有設計師通過BIM技術構建的信息化模型，在相關性能化模擬分析軟件中對建筑場地全年的雨水狀況進行分析，這樣便于設計師確定建筑場地內植物的分布狀況。建筑設計師在進行建筑設計的過程中，還能夠利用二維、三維以及四維BIM的工具與方法，模擬、想象、預測以及衡量不同設計的狀況，形成早期的設計概念和相應的標準，為建筑的設計實現經濟、社會以及生態三方面的平衡發展。

2.2 BIM技術在建筑結構參數設計的應用

建筑場地設計好之后，需要對整個建筑結構的參數進行仔細處理和分析。通常情況下，由于整個建筑工程中的相關數據和參數都是相互關聯，環環相扣的，因此整個建筑結構的參數和數據都需要整合到同一個數據庫中。BIM技術作為計算機信息技術發展的一個應用，自然具有計算機處理和存儲數據信息的強大功能，它通過一定的收集和處理軟件，能夠準確地將整個建筑工程所需的數據和信息收集并按照一定的次序合理地存儲，提高了工作效率，加快了建筑設計的進程。而建筑工程設計師可以隨時通過計算機對各項工程數據進行查看和調整。

2.3 BIM技術在建筑室內設計中的應用

通常情況下，一般傳統的室內設計往往是根據居住人主觀的感覺以及一些日常的經驗來進行的，這樣有一定的局限性，并且對于廣大群體來說，可能出現一定的不適應性。與傳統的建筑設計方式不同，BIM技術采用的的工具與方法，能夠使得設計師充分理解和滿足不同居住著的各種需求，重要的事居住者的生理和心理方面的訴求，之后選擇合適的建筑系統，進而確定適當的建筑材質以及空間搭配，并通過BIM技術，整合這些信息，并構建出一個三維可視的實際建筑物模型，充分模擬實際建筑氛圍，以確保居住者對設計達到滿意，除此之外，BIM技術還可以通過其精細化設計，恰當地營造出適宜的居住環境并提供除之以外的光照、取暖和供水等生活條件。

2.4 BIM技術在鋼結構工程建模的應用

對于鋼結構這類的的建筑工程，進行工程結構設計時需要注意這類工程設計的特殊之處。通常情況下，這類工程在建模過程中要注意結構連接及加強件的布置，這一點是該類工程在構建模型中的一個難點。一般來說，鋼結構之間的連接通常有以下三種類型：梁柱間的連接、梁梁之間的鉸接、梁梁之間的剛接。傳統建筑設計時，首先需要根據實際情況將每個連接件做出來，這是一個極大的工作量。而這項BIM技術能夠實現控制螺栓的數量和間距等參數的實時共享，只要改變相應的調節參數就能夠形成新的連接件，較少了工作量，極大地提高了生產和設計效率。

2.5 BIM技術在建筑設計中不同專業協調設計中的應用

在一項建筑工程的設計中，往往包含有不同的專業領域，如室內設計中常常遇到的需要對家用電器、供暖、用水等不同系統的設計。BIM技術能夠跨越這些不同的領域并通過創建數據模型實現這些領域信息的相互交換，這樣實現不同領域不同設計師之間信息的共享，使得該項建筑設計的所有參與者都能夠在完整了解整個設計信息的情況下進行各自的設計，這無疑是一種高度和諧的工作方式，更好地增強了各個領域之間的信息交流和溝通，充分保證了建筑工程的有效和諧的開展。

三、結束語

綜上所述，建筑結構設計是建筑工程開展的首要環節，建筑結構設計的科學性與合理性與工程建設質量以及工程建設效率息息相關，更是體現建筑工程人文關懷與人文理念，提高居民居住舒適度與滿意度的關鍵性因素。BIM技術在提高建筑結構設計質量與工作效率方面具有獨特的優勢。

參考文獻：

[1]王耀銳.房屋建筑結構設計中BIM技術的應用[J].魅力中國，2017（51）：222.

[2]馬青龍.建筑結構設計中BIM技術的應用探析[J].建筑工程技術與設計，2017（29）：1902.

（作者單位：陜西年代建筑設計咨詢有限公司）