關于建筑結構設計中BIM技術的應用

江曄

摘 ? ?要：本文首先從BIM技術的相關概述和特點出發，并就BIM技術在建筑結構設計中的具體應用等方面進行詳細的分析，僅供參考。

關鍵詞：BIM技術;建筑結構設計;可視化;協調性

1 ?前言

科技在進步，目前各種先進技術層出不窮，由于BIM技術具有諸多優勢，如可視化、集成信息、協同設計和模擬性等，所以它被得以廣泛的應用于各個領域，通過將BIM技術應用到建筑結構設計中不僅可以最大程度的保證建筑工程項目設計的安全性以及可靠性和高效率，同時也有利于提高建筑結構設計的質量，從而滿足用戶的基本需求。

2 ?BIM技術的相關概述和特點分析

2.1 ?BIM技術的相關概述

BIM是Building Information Model的縮寫，即建筑信息模型，在建筑結構設計工作中，通過應用BIM 技術可全面控制建筑工程數據信息，并利用BIM技術建立三維立體模型，使用 BIM 技術管理建筑工程所有信息，BIM技術是基于3D基礎上所延展出來的，它是集技術方法和工具軟件于一體的設計平臺，它主要由決策模型和過程模型以及產品模型三大部分共同組合而成的，如下圖1所示。這三者之間相輔相成，共同作用，正因如此才會大大的提高建筑結構設計的工作效率，而產品模型在向過程模型過渡中，主要是指建筑構件空間的信息、拓撲關系和非空間信息，而過程模型充分的將建筑物結構動態模型和每個構件之間的關系進行了反映，并且它也決定了在每個時間段內構件的性能，決策模型，相關的設計人員在開展有關工作的過程中，是直接或間接影響產品模型與過程模型的數值模型。

2.2 ?BIM 技術的主要特點

第一，可視化。在以往的建筑結構設計工作當中，使用最多的是2D設計軟件，這種設計軟件具有精準度不足的特點，以至于在一些部件位置和空間信息數據的顯示上無法滿足設計的相關需求，進而對后期的設計效果產生直接的影響，而BIM技術則主要是利用三維模型進行設計，它能夠將各項數據進行整合和模擬，使之能夠以一種更為直觀、立體的方式展現出來，這對建筑結構設計人員的工作起到了很大的幫助，同時也提高了設計效率。第二，協調性。在開展建筑結構設計工作的過程當中可能會存在著多個專業發生沖突的現象產生，例如，機電與機構之間的碰撞與沖突或者是預留孔的位置和尺寸的問題等等，而通過將BIM技術運用到該環節中能夠很好的起到協調的作用，有利于各項工作的順利推進，提高了各項工作的效率。第三，模擬性。這也是BIM技術的主要特點之一，在對施工進行模擬的過程中可以對施工材料和設備以及施工進度等內容進行測算和預估，在此過程中會生成出一些模擬數據，而這些數據可以為后期的施工管理提供重要的依據。

3 ?BIM技術在建筑結構設計中的具體應用分析

3.1 ?建筑整體結構設計

相比于傳統的建筑結構設計，BIM技術的有效應用不僅僅實現了建筑結構設計由二維圖紙向三維模型進行轉變，而且還實現了由傳統的分布設計到眾多專業的聯合協同設計，這對于今后開展建筑結構設計來說具有極其重要的意義，例如在對混凝土結構建筑整體結構設計中，通過運用BIM技術中的Revit軟件，可以構建成一個三維模型結構，并且只要在這個軟件中輸入預制構件的各項參數便能夠形成一個完整的構件庫，最后再將這些構件庫進行有效的整合并形成最終的整體結構設計，這樣一來不僅有利于提升建筑整體設計的空間合理性，而且還大大的提高了設計效率，另外，還可以通過借助于Revit軟件的模型相關和模型匹配功能來構建兩個模型之間的相關和對應關系，從而進行計算，省去了不必要的結構建模步驟。另一方面，在開展建筑施工的過程當中必然會存在著許多安裝節點，例如比較常見的有鋼筋的連接形式和布置以及預制構件的連接等等，而這些正是設計工作中很重要的一部分內容，若還是依靠傳統的二維圖紙來進行節點的安裝顯然會存在著許多的問題，但是通過利用BIM技術便能夠很好的解決這些問題，有效的提高施工質量和效率。

3.2 ?建筑房屋結構水電管道的一體化設計

BIM技術的應用徹底打破了傳統的結構設計與建筑設計和機電設計方式，有效的規避了當中多存在的問題，進而促進了建筑結構設計和建筑設計以及水電設計的一體化，實現了多個專業協同設計的目的，譬如在開展相關的水電設計的過程當中，相關的設計人員可以通過利用BIM技術中的三維結構圖來將自身的設計意圖進行表達出來，這樣一來可以使設計圖變得更加的完整以及合理。

3.3 ?房屋戶型空間設計

在住宅戶型空間設計中，BIM技術中的三維模型特點很好的替代了傳統二維模型中的點、線、面的繪制，充分的體現出了BIM技術中的可視化性能，一般來說在傳統的戶型空間設計中，CAD軟件所設計出來的圖紙和后期制作的三維效果圖之間并未太大的關聯，但是對于BIM模型來說卻不同，BIM模型對應于它所生成的各種圖紙中的每一個元素，通過改變模型中的一個部分對與該部分相關的部分進行更新，這樣一來是可以有效的實現提高設計效率的目的。

3.4 ?施工圖設計

在建筑結構設計中，施工圖設計是其中最為關鍵性的一個環節，它將關乎著后續各項施工是否能夠得以正常開展，施工圖設計所涵蓋的范圍比較廣不僅包括了材料配備以及工藝選擇，而且還包括了設計總說明與圖紙的使用合結構設計等等，在施工圖設計中通過應用BIM技術能夠大大的減輕施工圖繪制過程當中的工作任務，然而在BIM核心建模軟件的應用過程當中，十分有必要對有關的細節進行優化處理，特別是針對節點要進行更為詳細的圖紙規劃。基于工作流程的角度下進行分析，隨著BIM技術的廣泛應用，有效的優化了傳統設計中的設計準備環節，并且也相應的增加了二維視圖的生產環節，為各個專業之間的數據交換提供了重要的渠道，同時也為后期的施工提供了重要的參考依據。

4 ?結束語

綜上所述，通過對本文的分析可知，由于BIM技術具有眾多的優勢，例如可視化、集成化以及協調性，若將BIM技術應用于建筑結構設計當中不僅有利于提升工作效率，而且還保障了建筑工程的整體質量與安全性，但是在實際的應用過程中也會存在一定的問題，所以這也就對相關的技術人員提出了一定的要求，必須要具備扎實的專業知識，科學、合理的運用BIM技術，從而更好的促進我國建筑行業的發展。

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