淺析建筑結構設計中BIM技術的應用

陳若峰

中國移動通信集團設計院有限公司安徽分公司 安徽 合肥 230000

引言

隨著我國科學技術的發展，建筑行業在不斷地提高，而建筑工程中應用BIM技術可以有效促進建筑結構設計理念的更新以及相應技術的發展，讓BIM技術在建筑結構設計當中得到充分的發揮，提高建筑結構設計的科學性與實用性。

1 BIM技術在建筑施工設計中的原理

建筑結構設計中的BIM技術，是指運用先進軟件和計算機信息處理設備，對建筑物進行三維立體建模分析研究，通過對建筑設計數字化，模擬建筑的真實信息，BIM技術具有可視化、動態化、模糊化等特點。BIM技術通過一種新型數字化數據模型信息管理平臺系統來支持建筑施工、工程造價以及后期運營維護等工作；同時還可以將模型與數據庫相連接起來形成一個完整結構體系；最后通過數據共享機制實現整個建筑項目的全生命周期控制及優化，為人們提供更加便捷高效地使用體驗[1]。

2 BIM技術特征

BIM技術是在建筑項目設計階段開始應用的，其主要特點就是利用數字化、幾何形及可視性好等優點建立建筑物和結構之間的關系。這種方法可以有效地解決傳統建筑設計中出現不確定因素所帶來的問題。通過對信息進行分析處理之后，能夠很方便快捷準確地表達信息并給出相關建議方案以達到最佳設計效果，從而提高建筑施工效率以及降低工程造價成本；BIM技術是在傳統建筑設計中引入的一種新思路，它能夠為建筑結構設計提供全新的方法，也可以解決目前我國大部分建筑工程設計過程中出現不確定因素所帶來問題[2]。

3 BIM技術在建筑設計中的應用

3.1 建筑設計可視化

建筑結構設計是建筑設計的重要組成部分，其主要目的在于實現對建筑物內部空間環境、使用功能等方面信息進行有效管理。傳統的建筑工程建設中存在很多問題需要解決。而BIM(Building)作為一種新時代發展下新型建筑材料應用技術，BIM技術可以將建筑結構設計圖紙從二維平面設計轉化到三維立體設計，利用三維立體建模對建筑結構進行設計，能夠更加真實地模擬建筑結構，給用戶更直觀地體驗，在一定程度上提高建筑設計的效率和質量。例如，建筑施工單位再設計建筑結構時，對該地區的環境不夠了解，建筑設計師無法做到準確的設計，可能會導致建筑施工出現很多的問題，而利用3D軟件進行建筑物模型創建時，可以將不同結構之間連接關系清晰明朗地表現出來，還可以快速準確地獲得工程圖紙上相關數據，讓使用者對設計過程有更全面的了解和認識，幫助施工方了解建筑物具體構造材料性能等方面問題并作出相應改進措施等，加強設計者與客戶溝通效率及質量；也能夠讓設計師及時得到市場反饋信息，提高設計師對市場變化情況進行分析判斷和及時調整。同時也能夠促進我國房地產市場進一步完善與規范化發展以及建筑結構設計水平不斷提升，為消費者提供更加優質安全舒適的居住環境及生活氛圍具有非常重要的意義。

3.2 BIM技術在建筑結構參數設計中的應用

BIM技術在建筑結構參數設計中的應用主要是通過三維實體模型進行模擬，這種方式可以有效地對建筑物結構信息、功能以及材料等方面數據化處理，并且能夠快速反應出所需的各種尺寸及質量情況，同時也能將BIM建模系統和傳統CAD圖紙結合起來，還能在一定程度上對相關參數起到一定的約束作用，進而保證BIM系統當中的數據庫能夠得到及時的更新。由于Revit軟件具有強大且完善的優勢特點，使得它成為在建筑行業非常受歡迎的技術手段之一。在進行設計時，BIM技術可以將設計中的結構信息、模型數據和建筑施工過程進行有效整合，并利用計算機模擬來完成建筑設計。在BIM技術使用的過程當中，對建筑設計真實地還原，是一種高質量、高可靠性與高安全性的一種設計信息輸出模式。這種應用形式不斷普及，建筑結構設計的數字化發展也能夠盡快實現，對建筑結構設計以及建筑施工行業的整體發展都具有重要的意義。

3.3 BIM技術在建筑鋼結構建模中的應用

鋼結構是一種新型的建筑行業，在過去，我國還沒有建立起完整完善的BIM技術應用體系。隨著國家經濟社會建設快速發展和城市化進程加快，大量人口、住房需求量增加等因素對建筑工程造成了影響。而傳統意義上使用人工建造材料具有一定難度且造價高、周期長、施工環境復雜；同時由于工程項目設計階段所需要的專業知識較多且煩瑣，設計人員需要花費大量時間去熟悉圖紙，導致在實際工程中經常出現問題。而BIM技術的應用可以有效解決以上難題。在大跨度建筑物結構的設計當中，鋼結構的應用價值尤為明顯，建筑結構設計工作的順利開展，需要對大跨度建筑物進行合理有效的布置。在實際施工中，由于受力情況、材料質量以及環境因素等影響下，選擇合適的三維模型和BIM技術相結合，可以實現對不同樓層之間空間信息交流。同時通過運用BIM軟件還能夠使整個建筑工程項目從各個方面得到全面展示。例如，在建筑結構設計過程中應用了3D建模系統。利用虛擬現實模擬建筑物的真實狀態，將其直觀地展現出來，并根據實際情況進行調整、優化；在建筑結構設計過程中應用BIM技術，通過對建筑物信息的處理，提高了建筑工程項目的實際效果，為后續工作提供便利條件[3]。

4 結束語

BIM技術的應用，能夠有效地提高建筑結構設計工作效率，減少了對環境資源、能源等方面浪費。在進行建筑工程建設時使用BIM相關軟件可以幫助工作人員快速了解施工現場情況和數據信息。通過分析研究可知：利用三維CAD技術可實現建筑物模型與結構圖之間的轉換；運用虛擬樣板來模擬實際測量過程中需要的誤差以及誤差大小，從而為建筑結構設計提供更多真實可靠有效的依據，提高了工作效率、減少資源浪費及降低成本等優勢。