智能建筑結構設計中BIM 技術的應用

任強

【摘要】BIM技術是科學技術發展的產物，建筑結構設計中應用BIM技術能夠提升整體的施工質量，提高施工效率，縮小返工的次數，為施工企業提供更多的便利。本文就智能建筑結構設計中應用BIM技術的可行性進行了分析，并總結了存在的問題和應對辦法。

【關鍵詞】智能建筑;結構設計;BIM技術

目前，建筑工程的規模不斷加大，建筑數量也越來越多。人們對建筑的質量提出了更高的要求，尤其是建筑結構，直接關系著整個建筑物的質量，建筑結構設計人員需要對設計理念進行更新，在建筑結構設計過程中，采用新的技術和新的方法，全面提升建筑的性能，達到節約成本的目的。BIM技術在廣泛應用之后，質量和效率上優勢明顯。因此，建筑結構設計人員需要特別重視在建筑結構設計中采用BIM技術，應當在掌握先進技術能力的基礎上，發揮BIM技術的應用效果。

1.建筑結構設計中 BIM 技術的具體應用

1.1在建筑結構設計中應用BIM技術

1.1.1具有模擬設計的優勢

BIM技術在應用后，教師利用模擬建模的方式對一些數據進行呈現。BIM技術不僅能夠幫助工程施工人員掌握施工的現狀和所需的數據內容等，還能夠讓施工人員對施工中存在的問題和施工進展等進行細致的分析和研究，使得工程的建設更加合理和具有針對性[1]。其最大的優勢如表1所示。

1.1.2具有可視化設計優勢

建筑結構設計工作主要是借助平面圖繪制進行表現，這種繪制方式雖然能夠對整體的結構進行有效的規劃，但是一些更加細致的內容并沒有充分地展示出來。但是，BIM技術中的3D模型在建立后能夠體現建筑結構中的一些細節內容，幫助施工人員第一時間對結構整體情況充分地理解，在找出其存在的問題后，全面提升建筑結構的設計質量，促進建筑施工工作的順利進行。

1.2建筑結構性能中應用BIM技術

建筑結構的性能主要有抗震的性能和牢固的性能，在施工中采用BIM技術，能夠對不同部分進行結合，構建出一個較為完整的結構。建筑結構設計人員通過采用BIM模型中的數據對建筑結構性能進行剖析后，不僅能夠提升檢測的時效性，還能夠降低人力和物力等產生的消耗。建筑結構的性能模擬主要是從可視度、風環境、日照等方面進行模擬。例如：利用BIM技術對室外風環境模擬過程中模擬建筑的合理使用情況，使得周邊和居住區的人員免受施工影響，在提升人們居住舒適性的基礎上，通過合理規劃綠化和布景等，遏制可能發生的滯風現象和渦流等現象，又如：建筑物的環境噪音模擬過程中，建筑結構設計人員通過利用BIM技術模擬聲環境，構建幾何模型，對材質或者結構設計的方法等進行模擬操作后，能夠對建筑的聲學質量等進行測試，再根據測試的結果制定出合理的降低噪音的主要路徑和方案等[2]。由此可見，將BIM技術應用至建筑結構性能進行分析時，通過提出針對性的測試路徑后，有效了解建筑物的建成狀況等，使得綠色建筑得以推廣和應用，使得建筑結構設計更加合理，進而對自然采光、通風或者保暖等進行有效改善，高效利用資源，使得建筑項目更具舒適性和具有環保的性。

1.3建筑結構協同中應用BIM技術

建筑項目在沒有應用BIM技術之前，建筑結構設計過程中需要對開展的各項技術或者產生的信息等進行共享，但是由于信息不能得到同步發展，建筑結構設計過程中存在諸多矛盾和問題。而在廣泛使用BIM技術之后，建筑結構協同的質量得到了明顯的改善，建筑結構設計中產生的各項信息同步發展，信息和數據之間的聯系越來越緊密。建筑結構設計方案中不僅有水暖或者土建等方面的數據，而且具有裝飾裝修等方面的數據，數據在傳遞過程中需要保持一致。例如：剪力墻結構設計過程中，通過采用BIM技術開展協同工作，需要對剪力墻結構的物理模型或者梁樁柱分析模型等內容進行考慮和兼顧，以此能夠實現協同發展[3]。第一，對結構參數等進行設置，并通過借助結構分析模型，實現多種設計數據傳遞過程中的一致性和同步性。這種方式能夠有效提升建筑結構設計的可靠性。第二，BIM技術中的數據具有可計量性，建筑結構協同工作時能夠為其提供數據上的支持，建筑數據庫中的一些基礎數據施工管理部門也實現了數據的共享，使得數據傳輸變得更加準確和及時。例如：項目成本管理單位在對成本進行管控時具有可參考的數據，提升決策的準確性和可靠性。

1.4鋼結構中應用BIM技術

大跨度發展是當前建筑工程發展的重要方向，建筑的穩定性和可靠性想要得到保障，需要對鋼結構的穩定性予以重視，在對鋼結構模型進行構建時，通過采用BIM技術，能夠實現對鋼結構的保護。鋼結構主要是由混凝土和型鋼構成，同時鋼結構都是借助梁柱的連接欄得以實現。因此，這一方式給當前的建筑鋼結構設計提出了更大的挑戰和難題。BIM鋼結構模型構建過程中，建筑結構設計人員需要對鋼結構的模型完整性等進行全面的考慮，對定位構件的分段等重點把握。同時對關鍵連接部位的穩定性等予以重視。

2.建筑結構設計中應用BIM技術存在的主要問題和解決措施

2.1存在的問題

2.1.1 BIM技術在應用時存在系統不完善的問題

建筑施工過程中通過采用BIM技術能夠進一步提升建筑的質量和建造的效率。因此，BIM技術被廣泛地應用至建筑結構設計各個環節中。但是該技術應用中還存在著諸多問題，例如：自身管理系統存在較大的缺陷，一些出現的風險或者存在的問題等無法得到有效的規避和解決，建筑結構中存在的風險或者不合理問題也不斷增加，直接威脅人們的使用和生命安全。

2.1.2 BIM技術在使用時成本較高

BIM技術作為一種先進的技術，被應用于建筑設計中，大大提升了建筑結構完整性和穩定性。但是這一技術在應用時，大量的資金將會被消耗，建筑企業的經濟效益也會受到一定的影響。同時，建筑行業專業人員在應用BIM技術時經常出現專業能力下降，人員不足等問題[4]。另外，建筑企業一旦應用這種先進的技術，需要投入更多的人力和物力等，甚至還要聘請專門的技術人員進行培訓等，這就在無形之中增加了建筑企業的建造成本。

2.2解決舉措

2.2.1做好準備工作，制定項目樣板

建筑結構設計過程中需要對項目樣本予以重視，這樣才能使得結構設計更加的完善。因為完善的項目樣板能夠打好建筑基礎工作，使得各項工作順利開展，在做好項目準備工作的同時，還能夠讓建筑結構設計人員避免多次操作，明顯提升建筑設計人員的工作效率。

2.2.2根據操作規范對結構構件進行設計

各個部件的構成和組成使得建筑結構得以實現，因此，保障各個部件的質量等將會直接關系到建筑結構的質量。建筑結構設計人員在對建筑結構進行設計時，需要對這些部件做好規劃和設計工作，根據相應的規范和標準等開展有效操作，這樣才能切實滿足建筑項目施工的質量。并且，在對建筑結構進行設計時，需要做好科學的規劃和調整工作，這樣才能避免各個部件在使用時出現各種問題。例如：部件不符合規范要求;產品質量不達標;數量不對等。

3.總結

由此可見，BIM技術在具體的實踐和應用時需要從多個角度去分析和應用，才能在各個環節中推廣BIM技術，讓人們認識到BIM技術所發揮的重要作用。當前建筑結構中應用BIM技術，對提升建筑的質量和設計的水平等都具有重要的意義，不僅突顯了我國建筑業的科學技術含量，還進一步推動了智慧城市的發展。

參考文獻

[1]周樹洋.裝配式建筑結構設計中BIM技術的應用研究[J].中外企業家，2020（20）：116.

[2]孫兵.BIM技術在裝配式建筑結構設計中的應用[J].建筑結構，2020，50（13）：160.

[3]薛祖偉.裝配式建筑結構設計中BIM技術的應用研究[J].粘接，2020，42（06）：105-108.

[4]程亦飛.建筑結構設計中BIM技術的應用實踐分析與研究[J].城市建設理論研究（電子版），2020（15）：45.

（作者單位：新疆煤炭設計研究院有限責任公司）

【中圖分類號】TU201.4

【文獻標識碼】B

【文章編號】1671-3362（2020）10-0060-02