BIM技術在建筑工程結構設計中的應用研究

李曉音

摘? 要：近年來社會經濟的發展速度越來越快，推動了城市化進程。在這種形勢之下我國建筑規模也在不斷的擴大，在建筑活動當中所融入的新技術也越來越多。文章結合筆者工作實際，對BIM技術在建筑工程結構設計當中所存在的問題進行了分析，并對具體應用領域進行了探討。

關鍵詞：BIM技術;建筑工程結構設計;應用研究

中圖分類號：TU318 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）26-0091-02

Abstract： In recent years， the speed of social and economic development is getting faster and faster， which promotes the process of urbanization. In this situation， the construction scale of our country is also expanding， and more and more new technologies are integrated into the construction activities. Based on the author's work practice， this paper analyzes the problems existing in the structural design of building engineering with BIM technology， and discusses the specific application fields.

Keywords： BIM technology; structural design of building engineering; application research

引言

建筑物的建設質量是非常重要的，將會直接影響到建筑物的使用壽命和人們的生命安全。要想提高建筑物的建設質量就必須要做好設計環節方面的工作，提高結構設計的質量。因此，必須要充分利用現代化科學技術，來優化設計環節方面的工作。BIM技術在我國建筑結構設計當中占據著重要地位，尤其是在動態控制、模型建造以及綠色可持續設計環節，工作人員在結構設計環節當中要充分利用和挖掘BIM技術的功能，來提高設計活動的準確性和安全性。且可以通過三維建模和可視化技術當中發現設計方案存在的不足，讓設計方案更加精細，更加完整。

1 BIM技術的概念分析以及建筑工程結構設計中的發展現狀

1.1 BIM技術的概念分析

BIM是建筑信息模型的簡稱，是以現代化信息技術為基礎發展起來的軟件工具，在建筑設計活動當中通過自身可視化、協調性、模擬性以及可出圖性的功能，對建筑信息資源進行收集和處理，以計算機作為載體將設計圖紙轉變為三維模型，并進行參數設計。以此，來檢設計圖紙的可實施性，檢驗設計圖紙當中是否存在漏洞，進行實時的數據調整，從而避免重復施工、反復施工的問題，指導后期建設工程有序的開展，達到降低成本的目的。

1.2 目前BIM技術的發展現狀

BIM技術雖然已經運用到我國建筑領域當中，具有廣闊的發展空間，但是這些都是體現在表面層次的。該項技術發展依然存在不少問題，例如國內企業使用的建筑模型數據并不統一，就容易在施工中造成模型重復和浪費。但是各個企業為了自己的利益，很難達成統一標準。另一方面就是BIM技術的理念在我國并沒有普及，依然是在小范圍內使用，不少設計人員對BIM技術的認識就是軟件建模這個狹隘的概念，而沒有深入理解其應用。與其說BIM是一項技術，其實倒不如說是一項設計理念，其要求是所有的參加人員都能基于統一的建筑模型，但是在現階段我國建筑工程中還沒有做到統一，各個環節之間沒有明確的模型交互數據，容易產生多次返工返修，從而導致工期延長。

2 BIM技術在建筑工程結構設計中的應用分析

2.1 控制設計動態

建筑工程活動是一個復雜且長期的過程，是需要嚴格的施工計劃進行施工指導的，而不科學、不全面的設計施工方案將會直接影響到工程建設的周期和質量，直接給企業帶來嚴重的經濟損失和社會負面影響。通過BIM技術可以對施工進度進行跟進，達到實時監控的目的，從而建立起一個完整的建筑參數數據庫。且每個參數數據都具有著各種各樣的聯系，這樣當建筑活動當中某一個參數數據發生變化，就可以看到后期建筑參數的變化情況，則可以更好的指導后期實踐活動的開展，提高結構設計的科學性，保證工程可以按時、按質、按量的完成。

2.2 制作虛擬模型

BIM技術是以現代信息化技術為基礎的，并通過相關的軟件進行運轉和數據參數設定，所以可以通過計算機進行模型建造，并在這個過程當中設計工作者可以更加全面地了解自身的設計數據。通過該技術當中的建造模型功能，可以在電腦上將建筑模型以三維的方式展現出來，而模型演示并不是主要的目的，而是在虛擬的環境之下對建筑物各方面的功能進行評估審核，比如說建筑物平衡受力情況、地面壓力承受力以及建筑各個部分都存在重力等等。該技術是非常重要，尤其是目前我國建筑物的構造越來越復雜，在城市高層建筑、個性化建筑當中發揮著重要的作用，可以對建筑物每一個環節進行放大肢解，驗證施工計劃的可實施性。并且，在三維建模當中還可以優化建筑物當中的管道安裝、機電安裝，最大限度的提高布局的合理性，強化細節技術操作，避免后期工程當中出現安裝技術性問題。最后，在造型模擬分析活動當中，設計者可以更為直觀清晰地了解到外地情況之下建筑物所出現的損害情況，比如說在地震、泥石流環境當中，整個建筑物對碰撞的承受能力，而這些都是平面設計圖紙當中無法展現出來的，有利于對建筑物的性能進行進一步優化[1]。

2.3 BIM技術的應用思路

建筑工程結構設計活動當中并沒有開展相關的實踐活動，主要是一個設計構想以及理念運用，因此在設計活動當中設計者需要圍繞設計理念進行，需要有一定的應用思路。首先，設計單位應該在特定的平臺上進行團隊協作，比較常用的就是Revit+Magicad+BIMcheck平臺，在該平臺當中設計者可以和團隊進行協作，進行協同建模，建立中性數據庫，及時發現設計當中的漏洞并做好相關的數據修正工作，以此來提高設計稿的質量。其次，設計單位要充分利用和挖掘BIM技術的相關功能，比如參數化設計、性能模擬等技術手段，并通過簡單的演示和建筑企業以及業主進行溝通交流，以此來提高計劃的可實施性，完善建筑物的性能，提高方案的設計質量。最后，則是充分利用3D可視化技術，進行更為高效的信息共享以及在設計圖紙和數據上的溝通交流，以此來降低圖紙修改的頻率，避免計劃的頻繁變更，以此提高設計階段的設計效率。簡而言之，該技術可以充分利用計算機強大的數據計算功能，增強設計環節當中數據計算的準確性，避免數據計算出錯，以及在主觀經驗引導之下所發生錯誤性設計，從根本上避免了建設過程當中出現建設失誤，以及造成重大安全事故，有利于促進我國建筑企業的可持續發展，提高我國建筑企業的核心競爭力。

2.4 可持續設計

目前可持續的發展理念是社會所提倡的，因此，在建筑結構設計活動當中，也應該從可持續的角度出發，做好設計工作。比如充分利用各種設備軟件對建筑物周圍的地理環境進行全面的數據采集，以及綜合分析，比如說該地區的地質構造、巖石分布情況，平均每天的光照時間以及光照強度，以及其他非自然因素，例如周圍是否有工廠分布、是否存在噪音或者是其他污染的情況。然后根據采集出來的數據進行模擬設計，從而體現建筑物當中的人文設計，將經濟效益和社會效益統一起來，優化建筑環境，最大限度的提高建筑物的居住舒適感，降低甚至避免業主和建筑方后期出現矛盾糾紛。

2.5 在綠色設計中的應用

綠色設計是目前建筑設計活動當中所提倡的理念，也符合目前消費者所追求的低碳消費，而綠色設計的難度也是比較高的，設計過程當中的影響因素也比較多。在設計活動當中，設計者可以充分利用BIM技術，對建筑物的節能性能進行全方面的研究和開采，尤其是在建筑物采光、通風以及日照等方面，在這個過程當中必須要結合人體對于環境舒適度的數據，要從人體最佳體驗感出發。比如在屋頂設計活動當中，可以充分利用保溫、蓄熱系數比較大、隔熱效果明顯的材料，在冬季提高室內的溫度，在夏季可以很好的隔離外界的熱度。通過提高建筑物這方面的信賴，讓人體減少對各種電氣設備的依賴，比如說風扇、空調以及暖氣設備等等，從而達到節約資源，綠色生活的目的。綠色設計是未來設計領域當中必然的發展趨勢，因此，設計者應該不斷深入這方面的研究，從保護自然環境的角度出發[2]。

3 結束語

綜上所述，我國城市建筑活動越來越復雜，尤其是近年來建筑類型逐漸朝向高層建筑的方向發展，更是增加了建筑安全事故發生的頻率，在這種情況之下設計工作者更應該利用好BIM技術，做好建筑結構的設計工作，提升設計信息之間的共享率，提高團隊合作的效率，增加設計方案的科學性以及可實施性，落實建筑物領域中的綠色可持續發展理念。

參考文獻：

[1]王棟磊.建筑結構設計中BIM技術的應用探析[J].城市建設理論研究（電子版），2019（1）：65.

[2]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）：150-150.

[3]吳守榮，李琪，孫槐園，等.BIM技術在城市軌道交通工程施工管理中的應用與研究[J].鐵道標準設計，2016，60（11）：115-119.

[4]何偉松.BIM技術在某群體項目施工質量管理中的應用研究[D].河北工程大學，2018.

[5]楊傳光.基于BIM技術的綠色建筑設計施工一體化應用[J].自動化與儀器儀表，2018（12）：226-228.