建筑结构设计中BIM技术的应用

建筑结构设计中 BIM技术的应用

葛鑫

中国建筑第二工程局有限公司华东公司 上海市 200135

摘要：随着人们生活水平的提高，对建筑工程的要求标准也在随之升高。因此，建筑工程不仅要整体质量过关，工期也要尽可能的短。所以BIM技术加入建筑工程管理是非常有必要的，将BIM技术有机运用于建筑结构设计中既利于保障工程的施工品质，又能极大提升施工效率及减少成本耗费。本文也简要的从BIM技术的应用方面做个简单介绍。

关键词：BIM；建筑结构设计；应用

引言

随着社会的不断发展，建筑工程在数量和规模上都有明显增长，对建筑机构设计工作提出了更高的要求。通过BIM技术在建筑工程结构设计中应用，相关设计人员可以更加直观观察到建筑整体的结构模型，然后对建筑结构模型进行完善，从而更好地提升建筑结构设计质量，更好的保证建筑结构设计合理性。

1BIM技术在建筑结构设计中的特点分析

1.1完善的协调性

在建筑机构设计工作中，需要多个部门的相关人员的参与完成，在设计中各部门职能之间存在各种矛盾，对建筑结构设计的工作效率造成一定程度的影响。另外在建筑结构设计中，如果其中一个环节出现了问题，需要组织相关部门进行修改，这样一来就会需要很长时间。通过BIM技术在建筑结构设计中的应用，可以很好对各个部门进行协调，从而更好地提升工作效率。

1.2可视化相关功能强大

在建筑结构设计工作中，可视化是非常重要一部分。在以前建筑结构设计工作中，很多情况是以人工为主，虽然也有使用图像化的方式来展现设计方案的，但是相对来说工作效率低。通过BIM技术在建筑结构设计中的应用，可以在一定程度降低误差，为设计人员提供更加贴切的可视化。

2BIM技术在建筑工程结构设计中的主要作用

2.1对参数进行设计和编辑

建筑工程的结构模型数据库是BIM技术的主要组成部分，该模型数据库主要由量化参数构成，因此设计人员就可以充分利用BIM技术编辑以及形成相关的模型参数。设计人员在对模型数据库的参数进行编辑的时候，应该把建筑工程结构的实体和模型对应起来。从而有效保障设计方案和实际情况相吻合，提高模型使用的便捷性。

2.2对结构设计的模型进行优化

把BIM技术应用到建筑工程的结构设计中，可以帮助设计人员对数据进行量化分析，进而对涉及到的相关数据以及信息进行整合，然后把研究结果进行汇总，把建筑模型通过信息化的形式展示出来。运用BIM技术，可以将建筑工程的结构设计中的相关内部构件的位置直观地展示出来，并且能够对建筑工程的结构特征进行直观准确地反映，对建筑工程结构内部的各种物件信息处理功能进行动态模拟。把BIM技术应用到建筑工程的结构设计中，可以帮助设计人员更加直观全面地对建筑结构进行了解，然后根据相关的数据分析，判断建筑结构设计的合理性，从而有效降低建筑工程的结构设计的误差。

3BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

3.1BIM技术在建筑节能设计中的应用

建筑的节能设计主要是利用建筑本身的结构特点，合理进行建筑周边自然资源的应用。当前的建筑节能设计主要包括了室内采光的设计、通风设计等方面的内容。利用BIM技术的信息数据库以及可视化的动态呈现，可以在进行结构设计时，就充分地将自然环境与房屋建筑进行有机的结合。在室内的通风设计中，室内通风往往受到建筑本身的结构、朝向以及周围的环境影响较大，通过BIM技术就可以对于建筑设计进行有效的模拟，从而提升对于周围环境的利用率。建筑的采光一直都是一个十分重要的设计标准，在BIM技术的支持下，设计人员可以在系统中输入建筑周边的环境数据，结合当地的日照情况、气候条件，完成件数参数值的设置，最终获取最优结构设计与比例，从而提升整体建筑工程结构设计的质量与水平，有助于构建人与自然的和谐社会。

3.2BIM技术在建筑设计方案变更时的应用

在整个建筑工程的设计工作中，设计方案并不是一成不变的，每一个环节的每一个步骤都会根据施工的进度安排和实际情况进行针对性的调整，遇到某些突发的情况，就会变更以往制定好的设计方案，进行新方案的设计。在BIM技术没有出现以前，对于建筑方案设计的变更一般是工程方不愿意看到的，因为这需要对建筑物进行二次的检测和数据分析。但是如今利用BIM技术，工程师可以直接在三维设计图中进行数据的变更分析，并且进行新方案的设计，从而避免了以往工程对遇到的各种麻烦，提高了施工的整体效率。

3.3BIM技术在图纸设计中的应用

BIM技术的发展基于平面设计和立体图形设计的创新，能够有效展示建筑的立体效果，从而有利于工作人员客观地判断设计的合理性。传统的施工图设计需要结合施工的具体情况进行不断地修改，因此，不仅浪费了许多人力和物力的成本，并且影响了建筑工程的施工效率，而BIM技术可以弥补传统施工图设计的不足。BIM技术通过数字化建模，实现了建筑信息的可视性，特别是可以将建筑结构设计中较为复杂的结构生动立体地展示出来，从而明确施工人员的工作目标和方法，给施工人员的施工工作提供重要的参考价值，降低了施工难度，减少了施工误差，提高了建筑项目的施工质量。

3.4施工图设计应用

在建筑设计建模过程中，首先按照建模步骤完成别墅所需的地基、梁、板、柱等构件，并通过参数共享和标注系列图平面施工图的方式完成相关制作，结构设计人员需要根据自己的习惯完成相关构件的施工。在制作构件时，需要根据平面法施工图标准的图集制作相应的文件，并创建一组共享的参数和标签或者组件的信息，这样当一条信息发生变化时，其余的信息也会发生变化，确保BIM中的参数是一致的。在编制了钢筋混凝土结构模型和系列文件后，利用钢筋混凝土结构模型软件进行了梁、板、柱及相关详图的平面施工图设计。BIM与和平的方法形式不同，BIM技术主要通过三维模型的创建，和平的规律是通过二维抽象符号、线条表示，但两种方法所显示的信息是相同的，它们之间没有根本的冲突，将两者结合起来可以更加清晰和全面地表达它们。

3.5BIM技术在建筑结构和现场分析的应用

BIM技术能够对建筑工程项目施工地点的地质条件、周边环境等因素进行综合的结构评估，将其以3D模型的形式展示出来，并结合其他技术对其整体效果进行模拟，从而排查建筑设计是否存在安全隐患，最大程度地保证建筑施工现场的安全性和可靠性。另外，BIM技术还能够科学地分析建筑结构的各项性能，对结构进行全方位的模拟，同时还能够对不同程度的模拟状态进行方案分析，从而获得建筑结构的具体情况。这样可以使工作人员更快地发现建筑结构设计过程中出现的问题，并及时对其进行处理和优化，更好地保障了建筑项目的质量。同时，也能够为建筑施工的场地选择提供更科学的参考，以保证建筑结构的设计能够与实际施工地点的地理情况、水文情况、气候情况等多种自然环境进行有机融合。

结束语

BIM技术近年来备受青睐，在建筑领域被得到高度认可，因此，其逐渐被推广到建筑结构设计领域中。如今在设计建筑结构时应用BIM技术已属于常见手段，不仅能够实现高效的资源共享，还能促使施工各个主体间的良好交流，使得施工成本降低。建筑行业需要充分发挥BIM技术在建筑结构设计过程中的应用优势，了解BIM技术的发展情况，同时要扩大BIM技术在建筑结构设计过程中的具体应用，这样才能加强BIM技术的进一步应用，促进我国建筑结构设计行业的进一步发展。

参考文献

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[2]李林.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].居舍,2020(14):73.

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