基于BIM建筑结构设计模型集成框架应用开发王飞

基于BIM建筑结构设计模型集成框架应用开发王飞

王飞1张峰瑞2

1临沂市规划建筑设计研究院山东临沂276000；2中国移动通信集团山东有限公司临沂分公司山东临沂276000

摘要：进入21世纪以来，我国建筑行业的发展较为迅速，对国民经济的发展起到了巨大的促进作用。建筑行业的发展与科学技术的发展是分不开的，越来越多的先进技术运用于建筑行业中，促使建筑行业更加快速的发展。随着BIM在建筑行业中的广泛运用，结合建筑工程的实际情况，建立建筑信息化模型，这对建筑工程的促进作用是毋庸置疑的。而BIM在建筑结构设计中的运用，更是促使建筑结构设计的水平和效率不断提升，因此，对BIM运用于建筑结构设计中的探讨具有重要的意义。

关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用

引言

社会经济的快速发展带动着一大批先进技术应用到社会各个领域中，比如BIM技术应用于建筑设计领域。建筑结构的设计是否合理直接关系着建筑质量的好坏，在建筑结构设计的过程中使用BIM技术能够在很大程度上提高建筑结构设计的质量水平以及设计效率，本文主要就BIM技术在建筑结构设计中的应用展开分析。

1BIM技术的概念及内涵

BuildingInformationModeling即建筑信息模型技术简称为BIM技术，主要通过数字化3D技术全面整合建筑工程中的各项数据信息，从而达到有效构建工程数据模型的目的。图1描述的是BIM科学研究分布图，其在建筑领域的应用超过了50%。BIM技术最早发源于美国，通过对建筑工程管理过程中的设计、施工、运营、维护等诸多环节的内容进行有效综合，使建筑工程设计从纸质版文件向数字化文件转化，并通过3D可视化的方式展示出来，对工程设计人员有效处理建筑工程信息起到了非常大的帮助作用。除AutoCAD技术之外，BIM技术是建筑工程领域内的另外一项重要技术，该项技术综合利用多种专业知识一同处理建筑工程设计绘图信息，在很大程度上促进了建筑设计工程行业的发展。

2BIM技术的特性

BIM技术具有如下特征：

（1）操作可视化。对于建筑行业来说，在传统的CAD技术下，设计院只能交2D的图纸。而BIM技术的出现为实现可视化的操作开辟了道路，使项目设计、建造等过程中的沟通、决策等，以及如温度、通风性等信息都在可视化的状态下进行，从而有利于降低成本、提高效率和工程质量。

（2）信息的协调性。业主及施工、设计单位都需要做协调及相配合的工作。BIM技术一方面可在数据之间创建实时的关联性，以致在建立信息化建筑模型设计的成果后，无论对模型中数据做何更改，都会立即在其他相关地方显示，从而避免了不同视图间的差异现象，提高了工作效率，保证了工程质量。另一方面，BIM技术可在各个构件实体之间，实现关联性显示和智能互动。如，门窗都是建立在墙的基础上，如果把模型中的墙删掉，墙上的门窗也会立即被删除等。这种关联显示、智能互动表明了BIM技术能够使模型中的各个构件之间具有良好的协调性。

（3）信息的完备性。BIM是设施物理特征和功能特性信息的数字表达，其包括完整的工程信息的描述，且其所有信息都是用数字化的形式保存在数据库中。BIM信息的完备性主要体现在其可以把各个阶段产生的信息都储存起来，方便共享，进而支持可视化操作、优化分析、模拟仿真等功能。

（4）真实模拟性。表现为BIM可对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验，也可根据施工组织设计模拟实际施工指导施工，还可在后期运营阶段模拟日常紧急情况的处理方式等。也就是说，BIM还可模拟不能够在真实世界中进行操作的事物，并进行对其优化设计与施工。

3将BIM技术运用于建筑结构设计中的优点

BIM作为一种建筑信息模型，能够对建筑工程各个环节的信息进行集成应用，将BIM技术运用于建筑结构设计中，具有较为明显的优势，本文从以下两个方面对其进行具体分析。

3.1具有较强的信息化、自动化和互动性

将BIM运用于建筑结构设计中，与传统建筑结构设计的一个较为显著的优势是，依托于计算机信息技术，结合建筑工程的实际情况，建立一个三维的数字化组合信息模型，在该模型中，由建筑构件构成模型的基本元素，将建筑信息模型和相关信息，以数字化的形式存储到数据库中，方便相关信息数据的更新、交流和互动。

3.2能够对建筑结构设计进行自动的变更和调整

将BIM运用于建筑结构设计中，通过运用计算机辅助设计对建筑结构设计的信息模型进行处理，并可以将其用图纸打印出来，发现其中存在的问题，然后对建筑信息模型进行调整，从而完善建筑结构设计方案，确保建筑结构设计的质量和效率。

4BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

4.1在建筑项目设计前期实地环境踏查阶段的应用

当建筑项目的地点确定之后，对建筑基地进行周边环境考察是建筑项目设计的首要步骤。利用BIM技术操作可视化特点，可对建筑项目周边的具体环境进行分析，使得设计人员能够根据项目落址周边地形地貌、自然地理等环境的实际情况，较为全面和直观的对建筑结构如何设计进行分析，并对建筑结构的空间规划进行调整，从而促进建筑结构设计的科学性和合理性。

4.2在建筑结构参数设计中的应用

BIM技术应用在建筑结构参数设计中，不仅能够有效提高设计信息的输出质量及输出效率，还能够实现BIM系统数据库的实时更新，推动建筑结构设计向数字化方向发展。也就是说，采用BIM技术，设计方可以在建筑结构的设计过程当中，建立一个包含所有关于建筑的数据信息的独立的数据库，让所有参与设计的部门都能够访问此数据库，并在设计的时候能够对不同的参数予以不同的约束，从而提高设计质量及设计效率。

4.3在建筑结构建模中的应用

BIM技术应用在建筑结构设计过程中，能将三维实体模型构件真实体现出来。即BIM技术能够使设计方案从平面展示转换为立体展示，实现建筑结构的可视化，进而促使参与人员直观地认识、了解整个建筑结构的构建信息、功能布局。与此同时，BIM技术可以快速发现建筑结构设计中存在的问题，以利于设计人员可以根据发现的问题修正、完善设计方案，消除建筑结构中的各方面隐患，很大程度上促进建筑结构设计质量的提高。

4.4在建筑结构自身空间规划上的应用

建筑结构自身空间规划包括室内的空间格局、建筑物外形以及道路等。利用BIM技术可视化的特点，在数据库的基础上，可把初步设计的建筑物以立体的形态呈现出来，进而促进设计师直观的对自身空间规划进行可视性分析，从而使得建筑物的空间规划达到最佳的程度。

4.5在建筑结构性能中的应用

BIM技术的应用，可以实现对建筑结构稳定性、牢固性、抗震性等基本要求进行科学分析，还可实现对建筑结构三维设计中BIM模型的碰撞检查，确定各项数据是否满足标准，解决建筑结构设计中存在的问题，提升建筑结构设计的质量。

结语

建筑结构设计的质量对建筑工程顺利施工和整体质量都有较大的影响，为了确保建筑结构设计的合理性和准确性，在进行建筑结构设计的过程中，应该注重运用BIM技术，提升建筑结构设计的效率和水平。

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