BIM技术在建筑结构设计中的应用

BIM技术在建筑结构设计中的应用

熊俊

重庆市设计院有限公司 400015

摘要：BIM技术在建筑行业的实际作用是将基于建筑设计的二维信息转化构建成为一个三维立体的工程数据模型。通过BIM技术，相关的设计人员能对设计成果进行实际演示，通过演示发现设计过程中可能忽略的问题。与此同时，BIM技术也能在必要的情况下,将加工后的立体三维模型直观地展示出来，让施工人员对项目的进行现状、程序、方式、方法有更加深刻的理解。

关键词：BIM技术；建筑；结构设计；应用

引言

在建筑和结构行业中，工程信息的处理和分析是非常重要的环节之一，它能够对建筑工程的质量和进度进行有效的控制与管理。BIM技术的应用可以对建筑结构的设计进行全面的数据分析，并且在建筑施工过程中的各个方面都有很好的监控作用，同时还能为建筑的设计提供更多的参考依据，从而提高了工作的效率和效果。在实际建筑结构设计中，BIM应用广泛。

一、BIM技术分析

BIM技术的广泛应用，可以将各种类型的参数进行有效整合，通过原始设计方案的基础之上，可以构建三维模型，以便于对整体的设计方案进行动态化的了解，实现设计方案向智能化和全面化的方向发展。BIM技术在整体应用的过程中，需要针对于设计阶段对施工的质量进行全面的检测和管理，确保可以构成更加完善的数据库，将其中的各种数据保存在其中，方便后期工程建设应用。BIM技术应用的范围比较广泛，不仅会涉及到建筑工程，而且在公路工程和桥梁工程当中得到广泛的推广。在特定的工具软件当中，可以对建筑的内部构件进行全面的模拟，除此之外，也可以对系统的相关参数信息进行有效的收集。通过三维可视化的形式，对方案进行优化和调整，构建更加全面的运营管理体系。BIM技术的核心是计算机三维模型所构成的数据库，在对这些数据信息进行汇总的过程中，可以对相关的信息进行动态化的调整。BIM技术最大的优势就在于可以对各个部门的工作进行协调，在不同的建设生命周期当中会有不同的参与方，这些参与方之间的利益联系非常紧密。对工程进行设计的过程中，通过应用BIM技术，可以对关键技术进行优化和完善，展开系统性的协同作业，强化可视化设计的效果。在BIM技术的基础之上，构建专业的协同平台，使得各个部门之间的工作可以得到优化和设计。在规定的设计周期内，可以完成相关内容的设计，实现不同专业之间的协调工作。BIM技术所设计出来的产品都是三维模型，设计者并不是在平面的视图当中工作，可以通过实时了解商业模型的具体变化，在构建的虚拟建筑空间当中检查各部分的性能参数。

二、BIM技术的特点

BIM技术的典型特征就是可视化，能够将建筑模型的三维结构直观形象地展示出来，方便设计人员根据设计理念和设计要求进行分析调整。BIM技术能够从多个维度对建筑结构模型进行观察与分析，有利于设计图纸修改效率的提升。设计人员通过BIM建筑结构模型能够清晰准确地了解到建筑结构设计中存在的问题，提出更加科学的优化方案，使建筑结构的细节设计更加细致、到位[1]。同时，BIM技术的特点还体现于协调性。一方面，BIM技术的应用能够使建筑结构设计的各个要素优化整合，提升建筑结构设计的层次感和统筹性。例如，对于建筑消防系统和排水系统的设计，可以通过BIM技术进行布局铺设，然后对设计效果进行全面检查，查看是否存在设计冲突的情况。另一方面，BIM技术的应用能够实现对建筑结构不同维度和不同作业之间的分析检查，实现各个模块之间的协调，以追求更好的设计效果，确保建筑物结构的线型、外观等方面整体协调。

三、BIM技术在建筑结构设计中的应用

3.1优化房屋建筑形体结构

建筑结构的设计优化不仅仅是对房屋的结构进行优化，同时也要对建筑的外形形体进行合理化设计，从而达到更高层次的设计要求。就此而言，BIM技术能在对建筑结构优化设计的同时提高建筑的稳定性和安全性，并根据要求对建筑的布局、外观进行合理化设计指导，确保建筑外形既符合当下人们对建筑审美的要求，又能通过建筑的外形对房屋结构设计进行补充。设计人员可以利用BIM技术科学地调整建筑内部的创新设计，在原有结构优化的基础上对建筑内部的布局和形状进行调整，提高设计完整性。设计人员还可利用BIM技术收集建筑选址、建筑布局、周边环境、气象条件等综合信息，让设计人员通过这些信息重视建筑外形对整体结构设计的影响，利用建筑的外形解决一些结构设计中存在的问题和困难。

3.2BIM技术在结构设计中的应用

建筑结构设计是否合理，决定了建筑结构主体是否安全、稳定，而且结构的安全性与稳定性决定了建筑结构的整体性能。此外，建筑施工现场的地质条件也会对建筑结构产生一定的影响。因此，可以应用BIM技术对建筑结构以及施工现场进行分析，得出建筑结构在客观环境中的应力表现，及时对建筑结构进行重新规划。复杂的建筑结构对建筑结构设计要求更高，尤其是建筑结构中的主体结构受力复核方面。利用BIM技术可以对结构进行数据分析，为主体结构受力复核提供了一定支持与参考数据。BIM技术具有可视化的特点，能够为建筑结构构造出相应的立体效果，设计人员可以直观地看出建筑构件的大小、位置及材料。并且可以观察到建筑结构整体布局与细微之处，更准确地找到结构模型的漏洞，从而避免在设计方案中出现问题。

3.3实现建筑节能设计

建筑节能设计是结合建筑本身的结构特点，对建筑周围自然资源进行合理的运用。建筑节能设计主要有室内采光设计、室内通风设计等方面，在建筑节能设计的过程中，通过BIM技术的有效应用，可以更加清晰地掌握信息数据库，同时也能呈现出可视化的动态设计图，利用BIM技术实现建筑与自然环境的有机结合，充分利用自然采光环境优化建筑物的采光，实现建筑物在采光方面的节能效果。另外，建筑物会受到本身的建筑结构、所处环境以及建筑物朝向等因素影响室内的通风设计，而若在设计过程中应用BIM技术进行模拟，可以对影响建筑物室内通风设计的因素进行充分的掌握和分析，建筑设计人员将周边环境数据通过BIM技术输入系统数据信息库，然后再根据当地的自然环境状况，如日照、气候等环境的分析，从而设置出建筑参数值，结合数据对建筑设计进行分析调整，使得建筑物周边环境得到有效的利用，以最优质的设计结构与设计比例实现建筑无采光节能设计，并有效提升建筑工程结构设计质量与水平。

结束语：

综上所述，基于建筑设计情况分析可得，传统设计流程下工作量最大的是施工图阶段，此时对建筑性能的影响相对较小，但是设计变更带来的成本较大。因此，建筑结构设计中合理运用BIM技术构建可靠的三维模型，减少后期设计变更具有重要意义。在建筑结构设计时，应合理选择BIM软件，科学构建三维模型，完成可视化、参数化以及协同化设计，为后续施工作业的开展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]李佳璠,白玉星.关于建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川建材,2021,47(12):29-30.

[2]张子川.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2021,6(21):92-93.DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2021.21.040.

[3]叶小建.探析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].建筑科学,2021,37(09):195.

[4]李丽.建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].河南科技,2021,40(25):110-112.