建筑結構設計中BIM技術的應用實踐分析與研究

周興衛 李非非 王超級

【摘要】隨著生產技術水平的提升，各行各業的發展都離不開BIM技術的應用，其中BIM產品也是我國建筑領域中不可獲取的技能，對提高建筑工程的質量和水平帶來了積極的影響。通常，借助BIM技術可以有效集合與整合多個方面的資料，繼而提升對建筑結構規劃的預期效果，繼而從多方面、多角度來實現建筑結構數字一體化的特征。通過收集BIM技術的相關資料，加快建立完善的BIM資料體系，分析和整理好建筑體系所需要的內容，滿足施工單位建筑設計的應用效率，繼而增強設計的有效性，為推動建筑產品結構的優化、提升建筑質量帶來積極的影響。

【關鍵詞】建筑結構;設計;BIM技術;應用

1、BIM技術的在建筑結構設計中的優勢

將BIM技術應用在建筑結構設計過程中具有突出的應用優勢，這些優勢主要表現在以下方面：第一，促進數據信息化發展。BIM技術是以現代科學為基礎的，可以對信息進行有效全面的處理。與傳統的設計技術相比具有突出的優越性，工程設計人員可以利用BIM技術對建筑工程的信息進行快速及時全面的處理，并且可以在建筑工程數據庫中快速查詢相關的有效數據。此外，各種數據具有密切的聯系，利用BIM數據庫可以為設計人員節省大量的設計時間，對提高設計效果也有重要幫助。第二，BIM技術的充分應用有利于推動設計的統一化發展。將BIM技術應用在建筑結構設計過程中能夠提高設計效率，同時可以對建筑工程中的光源、外貌以及材質屬性等進行全面具體的了解。在BIM技術應用過程中，可以將萁融入到具體的建筑工程中，因為全部的建筑工程數據信息都可以輸入到BIM數據庫中，設計人員在對建筑工程的結構進行設計時，還可以了解到建筑工程的節能效果、光照情況以及使用舒適性。在此基礎上開展設計工作，能夠保證設計方案的最優化。第三，BIM技術具有較強的三維效果。在建筑結構設計過程中對BIM技術進行充分應用能夠體現出比較良好的三維效果。因為BIM技術本身包含三維技術可以將建筑結構模型立體展示出來，設計工作人員可以通過建筑模型的立體效果充分了解建筑工程的各個部分。在此基礎上，可以對設計方案進行改進以及完善，保證設計方案的科學性以及合理性。

2、BIM技術的原理分析以及其在建筑結構設計中的主要作用

在建筑行業中，關于建筑結構設計方面的技術更新速度一直是最快的，其受現代科技發展的影響也是最為明顯。如今許多大型建筑工程都開始使用新型的建筑結構設計技術，主要都是依靠網絡技術和相應的設計軟件。相同的是，所有的這些技術軟件都要遵循相應的技術和設計標準。以BIM技術為例，該技術主要是利用對建筑物進行數據采集，再進行建筑模型的構建和分析，它所依據的數據標準和要求被稱為IFC標準。IFC技術標準要求對建筑物施工管理的各項數據必須經過統一的規范處理，這樣才能實現數據的交互和共享。BIM技術就是基于這種操作規范，在對數據進行采集和分析之時都使用IFC技術格式，這樣就可以實現在項目各個環節中數據傳輸和交換。

BIM技術的核心在于對建筑物進行模型化處理，這樣就實現了對以往建筑結構設計的根本性超越——即由抽象的工程圖紙轉化成具體形象的三維模型，既方便了技術人員的操作，也方便了工程師的解讀和方案的設計與優化。

通過三維平臺的建立，可以輕松的實現對建筑物中各項數據的處理和分析，在數據的處理速度、數據庫容量、建筑模型的建立和控制等方面都提供了一定的保障。其核心技術在于對建筑物數據庫的建立和分析處理，并且通過復雜的軟件和計算工作來實現這些數據的參數化模型描述。之后，通過這些參數的分析，再進行相應的建筑模型的建立。在建筑項目的各個周期當中，都有著BIM技術的身影，比如建筑項目前期的方案規劃、施工過程中的項目監督和管理、建筑工程造價、施工技術的運用、施工設備的分析等等。BIM技術的用處在于縮減建筑施工中的步驟，有效地簡化施工周期，同時將各種項目的數據進行電子化處理和分析，通過建筑模型的構造和分析進行項目的設計和把握，在后期的施工過程中還可以利用BIM技術對工程進行監督和管理，提高工程的建設效率。

對于建筑結構設計而言，BIM技術的作用在于：首先它可以將目標建筑物轉化為三維模型，從而打破了傳統的使用二維圖紙進行建筑設計和結構分析的模式，省卻了設計人員的大量的勘測和繪圖時間，同時也方便了工程師的讀圖和設計過程。其次，BIM技術利用大數據技術，實現了目標建筑物的三維模型化的同時，還將其中的各個參數都進行了錄入，并且隨著設計方案的切換，這些建筑物的參數也會隨之切換，以便于設計師的結構分析。

3、建筑結構設計中BIM技術的具體應用

3.1在工程建模中的應用

在工程建模過程中難度比較大，復雜程度也比較高，尤其是對一些鋼結構建筑工程來說，除了要從根本上落實結構的連接工作，同時還要確保構建布置的科學性以及合理性。在實際鋼建筑結構連接過程中，要重視對梁柱連接工作進行落實，同時還要檢查梁與梁之間的連接質量。在結構連接設計過程中，必須保證連接件的完善性，確保螺栓量以及安置間距之間的合理性和科學性，要與相應位置進行結合，才能夠提升工程的施工效率。利用BIM技術設計人員可以對建筑工程結構進行三維效果展示，對梁柱以及各連接件的實際情況進行掌握，保證工程建模的準確性。

3.2可視化技術的應用

在建筑結構設計過程中，對BIM技術進行充分應用具有較強的應用優勢，因為BIM技術在應用時主要依靠的是三維模型。利用三維模型可以對相關構件進行完整展示。而在傳統的建筑結構設計中，主要是利用CAD繪圖技術將其應用在建筑圖紙繪制過程中，雖然CAD技術可以對相關的建筑構建信息進行良好顯示，并且可以創建相應的三維模型，方便工作人員對建筑構建性能以及布局情況進行全面掌握。但是在傳統的建筑結構工作設計工作中，三維模型創立難度比較大，尤其是對一些復雜建筑來說，三維模型的創建效率以及完善性都存在一定問題。而利用BIM技術可以對建筑結構設計進行跟蹤觀察，隨時了解建筑結構設計的進度，同時能夠發現在設計過程中存在的不合理部分，并采取有效措施及時解決這些問題。尤其是在一些規模比較大的建筑工程設計過程中，利用BIM技術可視化特點，能夠對建筑結構進行動態化展示，從根本上對建筑為結構的大小進行了解和明確，有利于完善建筑結構的設計方案。

結語：

BIM技術在建筑機構設計應用具有獨特的優勢，可以促進建筑結構設計效果的改進，幫助建筑單位降低生產成本投入，繼而幫助企業提高利潤率。但是BIM技術在當前的建筑結構設計過程中也存在一定的難度，在未來的技術應用中需要克服。

參考文獻：

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