BIM技术在工业建筑结构设计中的应用研究

BIM技术在工业建筑结构设计中的应用研究

王长征

（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司）410001

摘要：随着BIM技术在建筑工程中的迅速发展和我国工业工程的全面实践，BIM得到了广泛的应用。在当前的社会背景下，提高工业建筑的整体质量和效率，是工业建筑结构设计降低施工成本的必然技术要求，也是我国建筑业科学技术长期、快速、健康发展的必然要求。在我国工业建筑体系的设计中，BIM技术成果的推广应用将有效地提高工业建筑设计的综合质量，提高项目建设管理的效率，降低项目建设成本。

关键词：BIM技术；工业建筑；结构设计；具体应用

1 BIM技术的概念和内涵

BIM技术也可以称为工程模型的3D信息。在现代工业建筑建设中，为了达到建立三维工程数据模型系统的最终目的，通常采用三维数字技术同时集成多个建筑数据。BIM建筑技术诞生于美国。它与工业建设项目的建筑设计、施工、使用、管理、维护和管理有效结合。它还可以用于将三维工业建筑设计过程的表示转换为数字3D，以及将工程纸质文档的表示转换为二维数字文档。通过直接使用这种先进的三维数字技术，工程和设计管理人员还可以有效、直接地解决一些无法解决的工程技术问题。可以说，除了三维技术本身，BIM设计技术实际上是未来工业建筑工程结构优化设计中的一项关键技术。

2 BIM技术在建筑结构设计中的应用特点

（1）可视化。在传统建筑的实际施工和安装过程中，通常使用纸质图纸，即二维图纸进行查看，这有很大的缺点。图纸中未清楚直观地描述建筑构件之间的位置和关系，无法显示建筑构件之间的相关信息。可视化模型显示技术可以更准确、直观、清晰、完整地显示与建筑、管道系统等内容相关的建筑BIM可视化模型信息。

（2） 全面协调。在建筑结构设计和施工设计的许多关键工作环节中，整体协调是非常重要的。只有完善有效的整体协调工作，才能最终实现整体协调工作，有效减少建筑总体设计协调工作过程中因矛盾、冲突和缺乏充分沟通而引发的其他各方面冲突。BIM检索技术将可手动检测的数据连接起来，而无需与其他数据进行协调。建筑设计中的协调数据可以有效地用于数据人工检索，缩短检索时间，提高了数据检索的效率，减少了由于数据缺乏相互协调而产生的各种问题。

（3） 模拟性。BIM的技术特点不仅限于模拟构成工业建筑主体的某些特定建筑对象，还可以用来模拟其他不符合真实结构的抽象事物。也就是说，BIM建模技术可以专门用于模拟建筑的设计，充分展示模拟建筑设计过程中各种必要的工作环节和规律，甚至可以充分模拟整个施工活动过程。这样，设计人员可以根据施工过程中经常遇到的具体实际问题，及时提供全面、合理、科学的工艺改进指导和优化方案。此外，还可以动态模拟建筑工程造价、造价控制和各种应急救援处理技术方案，使模拟建筑设计过程更加直观高效。

（4） 智能优化。BIM技术可以优化建筑设计方案，BIM模型中包含的几何、物理、规格等信息是真实的。当数据过于复杂，设计者无法完全掌握时，就必须使用高科技和智能设备对数据进行处理。BIM技术可以作为辅助工具优化更复杂的工程解决方案，促进上述目标的实现。

3 BIM技术在工业建筑结构设计中的应用

3.1 BIM技术在设计图纸中的运用

BIM技术的发展是基于3D图形设计的。设计师更容易直接评估工业设计的三维结构，因此更容易对工业设计的三维结构进行系统评估。在满足一些基本结构条件的前提下，设计方案中的基本结构保持不变。因此，劳动力成本和主要材料成本不仅会受到显著影响，还会进一步影响建设项目方案的经济效益。BIM设计技术可以充分弥补当前传统工业建筑设计模式的不足，利用信息技术提供建筑设计相关技术的各种数字化信息，通过确定工业建筑技术的具体使用要求，为建筑施工技术人员提供专门、高效的设计工作和方法，并通过设计提供施工关键数据指标，以降低工程施工设计难度，避免施工失误，提高设计质量和施工成果。

3.2 BIM技术在钢结构造型中的应用

钢结构是工业建筑的主要结构形式之一。BIM技术的应用在钢结构建模不仅可以明确损伤程度和具体的工业建筑结构由外力引起的应力分布通过工业建筑模型的分析方法，也可用于分析工业物体冲击力引起的钢结构微变形。在工业建筑中，钢结构设计包括梁柱连接、梁柱连接、梁柱刚性连接等连接形式。连接形式的选择直接影响到工业建筑的完整性。应用BIM技术可以分析工业建筑的主要特征，合理选择合适的钢结构，并通过三维仿真技术将钢结构的所有配件进行特殊设计，并将各种钢结构的各种配件组成一个直观的参数，在虚拟系统中对BIM参数进行汇总，实现参数的动态控制，然后进行可视化转换，通过准确定位薄弱环节来加强钢结构。

3.3 BIM技术用于工业建筑结构设计的整体管理

全面推进工业建筑质量管理，确保安全。工业建筑设计单位应该加强部门、企业和组织部门、施工单位之间的经常性联系，以达到完整的管理效果。因此，设计单位首先要完善管理组织体系，规范全体员工的整体工作组织行为，加强对工业建筑的设计。无论如何，使用现代BIM项目管理技术将能够更有效、更及时地解决这一问题。任何BIM应用技术都需要应用于现场设计和调整。

4 BIM技术在工业建筑结构设计中应用策略分析

4.1做好工业建筑结构及选址分析

为确保BIM技术在结构设计中的科学有效应用，设计人员必须做好工业建筑结构分析和场地评估，以获取有关数据和信息，从而实现相互交流，以了解总体的设计需求，并在此基础上确定了建设项目设计的设计目的。因此，工业建筑结构设计中受到地质条件等因素的影响。设计人员应该加强对地质的勘察工作，并且应用BIM技术，进行现场施工模拟，实现对总体设计方法的优化。

4.2做好建筑结构性能分析工作

在工业建筑结构构件设计时，设计人员应当注重对工业建筑结构构件的抗震性与刚度，并增加建筑物构件对周围环境的影响，降低安全事故的发生。根据这一特点，在整个工业建筑结构设计流程中，工业建筑结构设计人员都能够运用BIM技术对建筑物构件的结构特点进行剖析，尤其是在合适的结构分析软件的帮助下，展示建筑物构件中有关部位的结构特性，以增强抗震安全特性。同时按照新结果的可靠性结构设计创建了一个动态设计机制，为后续的施工和管理工作设定方向。

4.3打造专业人才队伍

尽最大努力打造一支专业的人才队伍，使其BIM技术在工业建筑结构设计中的价值与作用充分发挥出来，同时建设高素质的人才队伍，一方面要求从业者树立终身学习的理念，掌握BIM技术的最新信息和相关技术内容，注重实际工作中的技能运用，积极参与各类培训课程并承担各自分内的责任。另一方面，建设部门需要聘请技术更强的专业人才，不断为部门内部注入新鲜血液，让现有从业人员的生活质量有所提升。此外，还要提供他们更多的机会和平台，让他们能够进行高效的运营和施工作业活动，并将BIM技术合理应用到工业建筑的设计，以获得更加显著的设计效果。

5结论

通过文章分析得知，在工业建筑结构设计中运用了BIM技术，能够完成对工业建筑整个生命周期的全面信息化管理工作。如今，BIM这项技术已经在多个领域中得到广泛认可并获得了卓越的成果。在工业建筑结构设计时，BIM技术的应用不但增强了数据分析的精确度和对工程设计的可信度，还可以实现其可视化和协同建模，进而使设计方案更加科学合理。

参考文献：

[1]王春雷.关于BIM在工业建筑中结构设计的应用研究[J].智能城市，2020,6(04):37-38.

[2]阳丹.关于BIM在工业建筑中结构设计应用研究[J].江西建材，2019(10):72-73.

[3]郭爽. BIM在工业建筑设计中的应用研究[D].北京工业大学，2017.

[4]邵杰祥.BIM技术在工业建筑施工管理中的应用[J].工程技术研究，2021,6(12):149-150.