BIM技術在建筑結構設計中的應用

呂恩賀

摘要：依靠信息技術的支持，BIM技術取得良好發展，且能夠在很多行業中起到積極效用，BIM技術指的是將建筑的各項數據進行信息化，通過計算機實現建筑設計、建造、管理的新型技術，依靠三維建模可以將建筑結構直觀的展示在設計師面前，便于及時發現問題和糾正，既能避免造成更大的經濟損失，也可以按時保質保量完成建筑任務，所以工程師在制定建筑結構設計方案時應該加強對BIM技術的研究和應用力度。基于此，本文將對BIM技術在建筑結構設計中的應用進行分析。

關鍵詞：BIM技術;建筑結構設計;設計方法

1 BIM技術在建筑結構設計中的應用意義

現代人們的經濟收入水平較過去有了很大提升，從而對物質生活要求越來越高，據此大型商場數量不斷增多，能夠在很大程度上滿足消費者提出的多樣化購物需求，不過商場建筑結構設計工作較為復雜，因為其中包含眾多商鋪，且不同商鋪的布局結構等也存在一定差異，那么工程師應該積極采取措施來提高商場建筑結構設計水準，進而才能保障商場建筑順利投入使用。例如，通過運用BIM技術可以將商場建筑結構直觀的展示出來，然后工程師就能明確知道各個樓層的梁柱銜接應該達到怎樣的標準;此外，商場建筑屬于重要的公共建筑，所以對樓體的整體承重、結構等有著多方面要求，通過利用BIM技術來獲得虛擬的建筑結構，便于工程師了解建筑整體和局部之間的相互支撐情況，為完善設計方案提供參考。基于信息與科學技術快速發展的視域下，可以用于建筑結構設計工作的技術手段逐漸增多，實踐表明將BIM技術與建筑結構設計相結合，能有效提高建筑結構設計效率和建筑質量，為充分激發建筑應用價值奠定扎實基礎。

2 BIM技術應用原則

2.1 堅持安全、環保原則

在BIM技術應用中，安全環保是第一原則也是建筑建設的首要原則。對于建筑安全性而言，首先需要確定建筑智能化建造的重要用途，確定關乎智能化的電氣系統的安全設計和建造。環保則是考慮建筑中電氣設備在能源上的優化管理，實現節能減排，降低耗損，在現有的規章制度的約束范圍內，實現節能、環保、安全三者有機結合，以此推動建筑智能化進程。

2.2 減少無關損耗原則

建筑的建設中存在部分無關的能源損耗，對此需要做好建筑中電氣設備的節能設計建造。具體而言，設計人員須仔細核查各環節設備、系統中是否存在無價值且大耗損部件，并進行優化替代處理。確保建筑智能化建造中滿足基本要求的前提下最大化地節省不必要的能源損耗，如可以將電氣開關系統設置為智能調控型來優化配置。

2.3 確保建筑基本功能原則

便捷、舒適、智能、安全是當前人們對智能建筑提出的最為本質的要求。對此，要求在建筑智能建造過程中，不僅僅要具有美學藝術特性，同時要滿足這些切實的基本要求。對此在設計過程中，要立足于這一基本點，避免本末倒置的情況出現。

3 BIM技術在建筑結構設計中的應用

3.1 施工圖設計

對于BIM技術的應用，在施工圖紙設計中的應用更加廣泛，效果也更加顯著。這是因為在施工圖設計中應用BIM技術，能夠實現三維模型的效果，能夠使得給人的直觀視覺效果更加明顯，這樣便于設計人員對于所進行的設計進行科學地評估。并且即使是設計方案存在問題，在進行更改的時候也更加的方便，這樣能夠極大的節省相應的人力、物力和財力。此外，通過對BIM技術的運用，能夠得到有效的數據信息，進而對于建筑結構設計的目的、相關的設計要點以及關鍵性的設計指標，有非常清晰地了解。這樣不僅能夠使得施工的難度得到降低，同時還能減少施工過程中安全事故的發生，使得建筑工程的施工質量得到顯著的提升。對于建筑施工圖紙的設計，比較重要的一項工作就是對配筋參數的確定。通過對結構軟件的應用，能夠對建筑結構進行全面、系統地分析，通過分析得出的結果能夠對砼構件配筋和相關闡述進行科學設計，同時借助于其它工具，能夠使得建筑結構的鋼筋設計得到科學地設計。

3.2 BIM技術在資源調配中的設計方法

BIM技術為建筑設計中資源配置提供了綜合解決技術途徑，提供參數以優化資源配置，如施工中的人力、材料和設備等。此外，在BIM模型的支持下，資金、人工以及材料的合理利用可實現最大化。此外采用BIM4D模型，可用于對施工進度進行模擬，由此可以優化預算，明確施工計劃，進而合理安排工期開展工作。如果考慮造價，可構建5D模型，以實現建筑工程建設的造價管理優化。

3.3 BIM技術在安全與環境管理中的設計方法

將GIS技術、物聯網技術以及5G通信技術和BIM模型的融合，可以構建全方位的虛擬現實場景，通過虛擬的第一視角來對重大安全危險源進行甄別，并進行區別和隔離。此外，在虛擬現實技術的支持下，依托BIM模型，可對建筑建設安全和環境管理過程進行模擬，從而以幫助管理人員對即將開展的工程有一個全面的認知，以確保交底安全。此外考慮環境問題，可以將BIM模型和APP平臺進行整合，通過APP監控實現動態管理，以此能夠對各種建設中出現的問題進行全程監視，達成云監工的效果，由此為建設質量控制提供可靠保障。

3.5 綠色建筑設計

在建筑結構設計工作中，綠色設計是建筑結構設計工作當中比較倡導的一種設計理念，同時也充分符合現階段人們對于低碳消費的一種追求，而綠色設計難度相對較大，在具體的設計工作中所存在的影響因素也相對比較復雜。在建筑結構設計過程中，相關設計工作人員可以通過BIM技術的有效應用對建筑的節能性問題進行更深層次的研究和分析，尤其是針對建筑采光、建筑通風以及建筑日照等方面內容，必須要通過更加深入的設計和分析之后，從中找到最適合人類居住的相關設計數據，并且需要以人為本全面提高建筑結構的整體設計質量和效果。比如，在建筑屋頂結構設計工作中，可以有效運用保溫和蓄熱系數更大的隔熱材料來進行使用，可以在冬季條件下保證室內的熱量不會大量流失，同時下集條件可以更好地隔絕外部的環境溫度以此來實現，冬暖夏涼的效果，充分彰顯出建筑綠色設計理念。又如，依托BIM技術，結合建筑所在的地理位置，根據暴雨強度系數進行計算，實現數據信息的完整構建，從而為承雨設計和雨水收集分析提供計算支持。在建筑工程項目建設區域，分析地貌、材質，從而明確周邊地表徑流系數、結合綠化設計、道路設計，來實現計算采集雨水系統系數，從而有助于實現對自然水體的優化利用，降低對外界給水需求，由此能夠在一定程度上實現水資源節約利用。

3.6 成本預算和施工材料采購

成本預算和施工材料采購是工程建設質量管控的重要內容，運用BIM技術可以精準計算工程建設材料需求、機械設備的使用量、施工人員數量，精準掌握工程建設預算，從而合理的制定采購計劃。同時BIM技術可根據工程建設的需要，具體將采購內容細分至每個工程項目中，依照不同階段的施工進度進行采購，便于相關工作人員根據市場行情及時調整采購方案，同時依據物料使用情況進行采購計劃的補充跟進，從而減少了物料設備的庫存，提升機械設備的使用效率，確保工程項目的成本管控更加精準。

4 結束語

綜上所述，可以得知BIM技術能夠在建筑結構設計中發揮多方面應用價值，不僅能提高建筑結構設計水準，也可以保障建筑質量，從而大幅增強建筑的安全性、穩定性、實用性，為加快我國建筑領域發展步伐提供有利幫助。

參考文獻

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