基于BIM的建筑結構設計方法分析

黃沁

摘 要 與傳統模式不同，BIM（建筑信息模型）所具備的優勢更為明顯，這源自于建筑模型在建筑信息模型中的信息是通過多數字技術為依托而存在的，施工單位以此作為基礎進行施工建筑的結構設計，從而提高整體設計水平、降低了工程預期投資，并加強整個工程成果質量。因此，本文通過對BIM的建筑結構設計方法及應用加以分析，并總結出此過程需要注意的問題。

關鍵詞 BIM;建筑結構;設計應用

前言

在當今我國建筑領域中，BIM技術所起到的作用是十分重要的。在沒有掌握BIM技術之前我國的建筑結構設計普遍由建筑工程師通過手繪在紙張上進行，因此會使建筑結構施工的過程中出現不同程度的施工問題，其原因就是建筑工程師沒辦法通過手繪對建筑結構進行全面的了解與分析。不過隨著BIM技術的出現，通過立體的建模能將所要進行設計的建筑全方位地呈現在工程師的面前，從而提高整個建筑建設的施工質量。

1BIM技術概述

BIM（建筑信息模型）是以建筑工程施工中所涉及的各種建筑信息作為信息數據為基礎，從而進行建筑模型的建設的過程。在建筑施工中，BIM能將建筑信息以各種數字技術為基礎，以此為中心向外擴散進行各項工作。由于建筑施工本身周期過長，而BIM的存在能夠幫助施工單位進行集成化管理并模擬實際的建筑施工運行。除此之外，BIM還能夠根據相關數據資料將數據實體化呈現在人們面前，并且在建筑模型中還包含著建筑工程施工中實時的真實數據變動情況，具有可視化、優化性可出圖性等八大特點[1]。

2基于BIM的建筑結構設計

2.1 三維設計中BIM模型的碰撞檢測

在三維設計中利用BIM技術對BIM模型進行碰撞檢測能夠極大程度上降低建筑施工時因碰撞所造成的損失[2]。發生施工碰撞的原因是由于施工單位在進行建筑施工前所采用的手繪圖紙沒有辦法體現出建筑施工中個體單位和整體施工系統之間的碰撞情況，進而導致施工人員對于碰撞情況的認識程度不足，施工單位無法做出對應的預防措施以及處理辦法。同時，建筑施工的工作周期相對較長，因而在施工的過程中經常會出現相應的準備工作不足從而使整體施工協調不盡人意的情況發生。因此，通過BIM技術能夠對建筑結構的設計加以改善，進而降低建筑施工受到周期過長、碰撞情況發生的負面影響。在進行相應的建筑結構設計時施工人員可以通過BIM技術對施工時發生的碰撞情況進行檢測，從而及時做好預防措施，以此來確保施工能夠正常進行。

2.2 在鋼結構工程建模的應用

目前，鋼作為大跨度建筑的主要結構材料，是工程建筑的施工中必不可缺少的建筑元素。但是，應用在工程建筑施工中的鋼結構依舊還存在諸多隱患，問題主要發生在結構之間的連接方式以及對于件裝置的加強程度等方面。設計人員在對鋼結構進行設計時，需要對于架梁與支柱、架梁與架梁之間的連接方式加以考慮，并且還要根據所得數據通過架梁自身的相應數據進行參數化計算，這一過程需要大量的計算以及統一調控更改，難度極高。通過BIM技術的應用，可以對鋼結構工程進行建模，通過對于實時參數化的計算以及數據共享等功能使施工人員能夠對鋼結構的連接過程進行嚴格把控，并且隨時都可以對鋼結構工程建模進行改動完善，使架梁與支柱之間的連接方式更加精準高效。同時，BIM技術還會減少施工人員的工作量，在進行設計時，施工人員只需要劃出一定范圍，而后通過對于不同位置的參考數值進行相關設計，以此來提高鋼結構的設計質量，并且提升整個建筑工程施工的工作效率。

2.3 建筑結構的可視化應用

可視化應用在建筑行業中所起到的作用是十分重要的，面對傳統的施工圖紙施工人員無法根據其上所勾勒出的線條對建筑整體有更深的了解，而建筑物的實際構造形式就只能由施工人員去獨自想象了，2D設計圖所帶來的建筑物數據十分匱乏。相較于2D設計圖的數據不足，BIM技術能夠對建筑結構進行可視化應用，使得傳統的線條以一種立體的圖像呈現在施工人員面前，使其對于建筑結構進行更深層次的了解[3]。由于傳統的建筑效果圖中所包含的相關數據較少，并非使通過施工所得的建筑信息自動構成的，因而使建筑施工中缺少了的反饋性能，但是，通過BIM技術對于建筑結構的可視化應用就能夠增加建筑施工中的反饋性。在BIM模型中，所有過程都是完完全全呈現在施工人員的面前，不僅如此，還可以將可視化所得到的數據進行計算，從而促進整個施工過程能夠順利進行。

3基于BIM的建筑結構設計方法需注意的問題

不可否認的是，隨著BIM技術的出現，對于我國建筑領域的發展起到了巨大的促進作用，可以說BIM技術是我國建筑行業飛速發展的一大助力。不過，盡管BIM技術為我國經濟建設添磚加瓦，在贊美該技術的同時也不要忽略了BIM技術的應用下建筑施工過程所要面臨的問題：①BIM技術所要使用的軟件工具還不夠完善，繪畫工具沒辦法與當地實際情況進行融合，再加上軟件版本更新頻率過于頻繁，價格較高，使得相關設計人員沒辦法及時跟進所要使用的軟件工具。②由于BIM所要使用的軟件價格過高，對于相關專業人才的培養成本也令人望而卻步，新技術還不夠成熟等原因，相關建筑企業在進行轉變發展的過程中需要承擔高成本的風險。③建筑行業不能過分依賴于BIM技術，要明確BIM只是為建筑結構提供數據支持的軟件技術，不能于建筑所要使用的設計方式相混淆。④市場對于BIM技術的需求并不明確，相關建筑行業對其還抱有觀望態度，BIM技術所使用的工具轉變的動力和壓力還不夠。

4結束語

綜上所述，BIM技術應用對于我國建筑領域起到了至關重要的作用，不僅能避免施工過程對于資源的過度消耗還會提高建筑工程施工的工作效率以及最終的成果質量，但同時還會為此出現一系列的問題，這就需要我國加強對BIM技術的研發與管控，通過制定相應的政策來促進建設行業能夠健康發展。

參考文獻

[1] 安康.基于BIM技術在建筑工程結構設計中的推展應用分析[J].包裝世界，2018，（7）：150.

[2] 寧燦煒.基于BIM技術的鋼結構建筑施工與管理探討[J].住宅與房地產，2019，（15）：119-120.

[3] 李和易.建筑結構設計中BIM技術的應用實踐分析與研究[J].城市建筑，2019，（11）：145-146.