基于BIM的建筑結構設計流程管理研究

郝倩楠

摘要：BIM技術通過整合各項施工數據，再用數字仿真模型對數據進行模型搭建，以此來完成對施工的管理，能夠有效提高管理工作的精細度。BIM技術在建筑行業中可應用的范圍非常廣泛，在前期結構設計中的應用光其突出，它一方面能夠實現各種信息數據的資源共享，提高工作效率，另一方面還能有效保障各個施工主體之間的交流和協調，能夠有效降低施工中的成本。此外，BIM技術所具備的先進技術理念，又為施工質量提供了強大的支持。但就目前而言，我國建筑結構設計流程管理方面對于BIM技術的使用還存在一些問題，限制著其價值的發揮，加強對BIM技術在建筑結構設計中的應用研究對于促進其價值發揮、促進施工水平提升具有重要意義。

關鍵詞：BIM;建筑結構設計流程;管理措施

一、建筑結構設計中BIM技術的特點和優勢

（一）設計協同性和可視性

將BIM技術應用到建筑結構設計中，相關的建筑工作人員能夠通過建筑結構數字模型和信息的傳遞，同建筑施工設計中的各部門環節進行聯系，這樣就建立了一個良好的統一的能夠幫助建筑設計的溝通和交流平臺，在這個平臺中，與結構相關的各個部門能夠根據相互之間的設計和施工實際情況及需求進行實時有效的溝通，共同解決建筑施工設計中存在的問題，提高了結構設計施工的質量和效率。除此之外，BIM技術還具有可視性的特點，信息技術在經過數字化的處理后建筑整體數據即可以虛擬模型的形式出現，結構設計中的優缺點在這樣的情況下充分直觀的顯現出來，更好的幫助了設計人員完善設計方案。

（二）模擬性

用三維技術對施工進行效果模擬，對各種施工必要流程進行模擬，可以有效確保施工效率和質量。出圖方面，它涵蓋了結構圖、施工圖、設計圖、加工圖等多種類型，將BIM技術中2D.3D相互結合，通過碰撞檢查深化結構設計后的施工圖潛在的問題和缺陷，進而在問題出現前解決。

（三）信息傳遞和集合性

BIM技術的一大特點是其有著信息的傳遞性和集合性，建筑結構設計和施工中應用BIM技術，可以讓建筑結構設計和相關施工中的有效信息及時快速的反饋給設計師和相關人員，本身建筑結構設計中應用BIM技術是將整體結構設計具體化成為一個數字模型，通過數字模型結構有關數據信息可以全部直觀的展現出來，不同于傳統的建筑結構設計，這樣的技術能夠將信息進行傳遞整合，可以有效地提高建筑施工效率和質量。

二、基于BIM的建筑結構設計流程管理措施分析

（一）方案設計階段

基于BIM技術的結構方案設計階段的管理流程：結構專業先依據建筑專業提交的方案模型，結合項目實際情況進行結構方案的設計和建模。然后，對結構模型進行計算和分析，并進行調整和修改以及校審。下一步匯總各專業的方案模型數據，并進行設計協調。最后，修改和調整各個專業的設計方案，進入到初步設計階段。

（二）初步設計階段

基于BIM技術的初步設計階段的流程：首先，項目的各個專業相互提交方案模型，根據地勘報告和荷載信息進行結構的初步設計建模，在此過程中，結構和其他專業互提設計模型信息，進行結構構件位置和尺寸的初步設計并初步預留各專業的設備孔洞。然后，計算和分析結構模型，并對結構進行調整、修改和校審。最后，根據各初步設計模型對數據融合匯總，進行必要的修正和調整完成后進入下一個階段。

（三）在中期設計階段中的應用

中期設計階段主要的工作內容在于對建筑結構細節的完善和敲定，例如，對鋼結構的仿真模擬，對建筑架構性能的分析以及關聯性設計等內容。

第一，BIM技術在鋼結構的仿真模擬方面的應用。鋼結構是建筑結構中的核心和關鍵，對于建筑結構設計工作而言，鋼結構的設計也是整個設計工作中的重難點所在。在實際的鋼結構設計中，BIM技術的應用需要確定梁與柱之間的連接、梁與梁之間的絞接、梁與梁之間的剛接等多種連接方式，并通過對各種參數的核實來確保連接方式的合理性和科學性。此外，還需要把各種數據信息進行整合，然后構建出相應的數據庫，再根據數據庫的數據信息進行鋼結構連接模擬，以確保鋼結構設計承載符合相應的設計規范要求，同時保證精準度和合理性。

第二，BIM技術在結構性能分析中的應用。在建筑設計的結構設計工作中，僅僅確定建筑框架符合設計規范要求是遠遠不夠的，還需要重視對建筑結構其他性能的分析明確，例如，建筑結構的安全性、穩定性等。所以，BIM技術在建筑結構設計中的應用可以對建筑結構的使用性能進行全面、綜合的事前分析，根據項目實際用途對施工材料進行確定，例如外墻體材料、鋼材料等，在對施工材料的選擇上，還需要明確到其荷載系數，確保材料的選擇符合國家設計規范要求。另外，還需要運用BIM技術對建筑結構設計方案涉及的多種性能進行分析，找到其中的不足與欠缺，并對其進行補充完善，確保建筑結構設計方案的質量和可靠性。

第三，BIM技術在關聯性結構分析中的應用。建筑結構設計中，對各種結構之間的關聯性分析是一項必不可少的工作，為了確保結構關聯性分析的準確性，需要用到BIM技術來對建筑結構進行模擬，由此真實、具體地反映出施工結構之間存在的關聯性。例如建筑的預留洞口和墻體之間的關聯性分析，洞口的存在必須依附于墻體，墻體的存在才能有洞口的存在，兩者的聯系非常緊密。

三、結束語

綜上所述，在我國現階段的建筑結構設計中，BIM技術有著很至關重要的意義，是一種不可或缺的存在。這就要求相關操作人員具有很高的技術水平和專業能力，熟練掌握和運用BIM技術，才能更好的發揮BIM技術在建筑結構設計中的優勢，提高建筑設計流程的質量和效果，從而使得設計出來的建筑結構更加貼合人們對建筑物的要求和需求，這不但對保護資源環境、推動行業轉型升級、促進行業健康發展具有重要意義，還加深入們對建筑結構的信任。

參考文獻：

[1]沈旭.基于BIM的建筑結構設計流程管理研究[J].山東工業技術，2018（11）：115.

[2]郭旭.BIM建筑結構設計過程的研究與實現[J].住宅與房地產，2018（31）：67.

[3]萬雪飛.建筑結構設計中BIM技術的應用探究[J].建材與裝飾，2018（46）：68-69.

[4]李巖巖.基于BIM的建筑結構設計流程管理研究[J].建筑技術開發，2017，44（05）：15-16.