建筑结构设计中BIM技术的应用分析马晓雯

建筑结构设计中BIM技术的应用分析马晓雯

马晓雯

中国建筑技术集团有限公司北京100013

摘要：BIM技术是一门运用广泛的技术，在许多领域都有它的身影。在建筑行业中，从设计到施工、从运营到成品，都在运用BIM技术，这也从侧面证明了BIM技术在实践中能够被有效的利用上。运用BIM技术，能够推动相关行业的发展，也能够使BIM发展得更加成熟。在对BIM技术有了一定的了解，才能在此基础上合理的应用。

关键词：建筑结构；设计；BIM技术的应用

引言：BIM被广泛应用于建筑行业中，在进行建筑结构的设计中还需要一些需要完善的问题。要想让BIM技术得到更好得应用，保证建筑工程的质量水平，就要对BIM技术现有的水平进行具体的分析。

一、BIM技术

BIM是通过建立建筑工程的三维模型，采用数字化技术建设建筑工程信息库的一个建筑信息模型。建筑行业发展的越快、涵盖的内容越广，需要收集的信息就越多，那么建立一个完整的、符合实际的、实时分享的一个信息模型就变得更加重要了。基于数字化基础而产生的BIM技术能够协助建筑行业的从业人员进行工作，它有以下几个特点：

1.信息集成。在建筑工程建设中应用BIM技术，可以对设计阶段和施工阶段的信息予以集成，从而构建建筑工程信息模型，相关工作人员以及此信息模型，可以对建筑工程设计方案、施工方案等进行有效的分析，找出错误或不足，及时修改和调整，为后续标准化、合理化的建设建筑工程创造了条件。

2.协同设计。在建筑工程建设的过程中可以借助BIM技术构建设计平台，通过此设计平台能够将业主、设计单位、施工单位集合起来，共同讨论建筑工程的建设，如此可以为建筑工程设计提供建议或意见，并且可以同步进行建筑工程设计方案的修改。所以，BIM技术还具有协同设计的特点。

3.工作传递。之所以说BIM技术具有工作传递的特点，主要是在建筑工程建设之中，利用此项技术可以将各方面工作数据关联起来，那么设计师人员在具体进行建筑工程设计方案设计或修改的过程中可以随时随地的调出工作数据，分析问题，为更好的设计建筑工程方案创造条件。

二、BIM技术在建筑结构设计中应用的特点

1.可视性

传统的施工过程中一般用纸质图纸即2D进行查看，这种方式存在很大的弊端，图纸中相关构件的位置、信息还有空间关系等不能得到很好的描述，不能准确、清晰地将这些信息展现出来。可视化展示技术能够将建筑与水暖等各方面的BIM模型更直观、更清晰地展示出来。另外，设计方案的应用情况也能一目了然。不仅能够提高建筑设计的效率，还能将建筑构架与组成完美、立体地呈现出来。施工单位也可以更加直观、清晰地理解设计者的设计意图及设计理念，将此作为确定、商酌施工方案的依据，降低返工率，节约成本。

2.协调性

在建筑的设计与施工各项关键性环节中，整体的协调性非常重要。只有完美的协调才能实现各个环节互相配合，减少建筑设计过程中因为沟通不足造成的冲突与麻烦。BIM技术能够通过协调数据检测出建筑设计中与其他环节不协调的数据，缩短人工查找的时间，提高查找效率，减少不协调造成的额外工作量与返工率。

3.模拟性

BIM技术不仅能够对建筑这种具体存在的实物进行模拟，还能对抽象的、非真实存在的事物进行模拟。利用BIM技术对建筑设计中有必要进行模拟的环节与事物进行模拟展示，甚至能模拟整个施工过程。设计师能够根据施工时遇到的具体问题进行合理的改进与方案指导。另外，还能对工程造价及成本、紧急情况的处理方案进行模拟，从而使得建筑设计更加直观，为设计方案提供行之有效的建议。

4.优化性

BIM技术能够对建筑设计方案进行优化处理，BIM模型中包含的几何、物理、规格等信息都是实际存在的，当数据过于复杂超越了设计人员能够完全掌握的程度时，就需要借助高科技技术与智能设备进行数据处理。BIM技术能够利用配套工具对比较复杂的项目方案进行优化处理。

三、BIM技术的运用

1.对建筑结构功用进行分析设计人员在建筑结构进行设计时，不仅仅只针对结构中的某部分进行设计或者只是将建筑结构中的各个部分进行顺序置换，而是应该按照相关的建筑规定，对建筑结构从整体的角度进行设计，实现建筑结构功能的最优化。在传统建筑结构设计中，对建筑结构的性能进行剖析会投入比较多的资金，还会需要大量的设计人员参与，不能有效获得经济利益，而且仅仅依靠设计人员对结构性能进行剖析也容易出现大的误差，因为人的精神状态很难一直保持良好，也会出现松懈的时候，不利于设计工作的进行。BIM技术可以对建筑结构的功用进行剖析，只需要将向相关信息输入到BIM模型中就可以完成这个工作，BIM也可以对建筑结构设计中存在缺陷的部分进行修正，得出最优化的设计方案。

2.在建筑工程的施工现场，BIM技术可以通过GPS定位进行现场定位分析，联系信息库的相关数据和施工案例，建立建筑工程模型，协助设计人员修改设计方案、匹配最优的设计模式。在设计环节中，BIM是能够建立建筑工程模型，对施工现场进行分析。在施工过程中BIM起到的则是规避风险的作用，通过对施工现场的二次分析可以排除施工过程中的危险因素，把实地和模型进行校正和比对也能够及时发现施工中不合理的现象，保障从业人员的安全、减少施工的人力物力损耗。

3.在钢结构建模中运用钢结构在建筑工程中有着广泛的应用，设计人员需要对钢结构进行建模，进行建模时容易有连接方面和加强件方面的难题，钢结构的连接形式有连接梁柱、梁梁铰接等，在具体设计时要综合考虑梁的高度等因素，使连接部分更符合施工要求，将BIM技术运用到钢结构建模中，工程人员可以很容易获取参数信息。设计人员只需要对相关参数信息进行修正就可以对连接件进行设计，对于加强件，设计人员需要对建筑结构的制作过程有一个整体的了解，然后在施工时，对加强件进行定位就可以。

4.BIM模型会自动处理建筑的信息，相关工作人员要及时了解这些动态信息。为了能让信息的传达更快捷也能准确，需要用一些数据文件进行辅助作业，还需要注意模型之间的区别，对采用的数据库进行一定的处理，确保信息的准确、有效。BIM模型的应用是为了保证建筑工程的质量水平，可以在适当的情况对建筑设计进行修改，和设计人员做好沟通，让设计人员了解修改的信息依据。

5.设计工具是基于BIM技术再建筑改造中使用到的，这些软件实现的是模型建立、图纸生成、模拟分析等功能。对信息的存储、信息的交互起到巨顶作用。基于BIM的系列软件可以在同一项目内完成专业间的协同。工作流程具体为，首先通过局域网络中心服务器创建中心稳健，使用各自的BIM核心建模软件建立建筑信息模型，与中心文件链接。同步后将创建的信息添加到中心文件。各个专业都通过这个中心文件中的建筑信息模型对其他专业进行布置，实现信息共享

结语：BIM技术是伴随着建筑行业的发展出现的一门新兴技术，能够在各个领域上都得到应用也是基于它严谨的科学性和数字化的算法。BIM也算是一种智能需要，和人工智能不同的是BIM需要更多的是进行算法补充和实际应用。通过对BIM的了解和具体的应用，为建筑工程提供更多服务，更好的保证建筑工程质量水平，让实践中更多的完善BIM技术方面的不足，推动相关行业的发展和进步。

参考文献：

[1]BIM技术在建筑结构设计中的应用探究[J].田叶军.建材与装饰.2019（08）

[2]建筑结构设计中BIM技术的应用[J].周洋.居舍.2018（36）

[3]BIM在建筑结构设计中的应用[J].刘浩然.工程建设与设计.2019（01）