基于BIM技术的建筑结构优化设计

胡瑛 裴利剑

（昆明冶金高等专科学校，云南 昆明 650033）

0 引言

近年来，我国在建筑结构优化设计中已经开始广泛应用BIM 技术，并取得了非常良好的应用效果，不过，由于BIM 技术在我国建筑行业中的应用时间较短，这也使BIM 技术在建筑结构优化设计中仍旧存在一些不足亟需解决。因此，有必要明确BIM 技术应用过程中存在的不足，并采取科学的措施来进行弥补，进一步深入的研究BIM技术在建筑结构优化设计中的应用，对于促进我国建筑行业的现代化发展，提高建筑工程项目质量有着十分重要的意义。

1 BIM 技术在建筑结构优化设计中存在的不足

其一，在建筑结构优化设计中，BIM 技术不够规范，势必会使BIM 技术在应用过程中缺乏相应的标准来予以参考，从而造成BIM 技术的规范性不足。其二，BIM 技术在应用过程中存在法律监管漏洞，这也造成BIM 技术在应用过程中缺乏必要的监督，容易出现产权模糊。其三，对于BIM技术的操作人员来说，在具体规定上也较为缺乏，这使得任何人都可以对BIM 进行修改，因此需要从法律方面来对BIM 操作人员进行明确的规定，以此保护BIM技术。其四，我国对BIM 技术的应用时间较短，BIM 技术尚处于初步应用阶段，而且BIM 技术中的大多数软件都是由国外进行开发的，这也使我国缺乏BIM 技术的软件研发能力；其五，建筑结构设计人员需要花费较长的时间才能逐步掌握BIM 技术，而为了尽快使结构设计人员能够熟练应用BIM 技术，企业还要安排人员组织培训并引入设备，同时还要对设备进行维护升级，这些都造成企业资金投入的大量增加。

2 BIM 技术在建筑结构优化设计中所起到的作用

2.1 能够实现数据信息化的结构优化设计

BIM 技术相比于传统的结构优化设计方法来说要更具优越性，设计人员可通过BIM 技术来处理工程信息，并以此建立数据库，以便于工程信息的查找与筛选，并且还能使各个工程信息得以有效关联，降低结构设计的时间消耗。设计人员在数据库中通过条件筛选或针对性的查找，即可找出所需的工程信息，大大提高了工程信息的利用效率，使建筑结构设计工作得以顺利完成。

2.2 降低结构设计图纸错误风险

BIM 技术能够根据设计图纸参数来构建模型，使结构设计人员能够直观的看到设计图纸的最终效果，并从最终效果中找出不合理之处，此时只需对这些不合理之处进行相应的调整和修改，即可完成对设计图纸的修正，从而缩短了设计图纸的修正时间，使建筑结构取得最佳的优化设计效果。

2.3 实现设计统一化

BIM 技术可通过光源、材质、外形、数量等属性信息在BIM 模型中的赋予，使工程数据信息能够真正融入到建筑信息模型当中，设计人员只需根据建筑信息模型，便可掌握建筑节能效果、光能利用与舒适性指标，并提供最佳的设计思路。BIM 技术还能通过建筑结构模型的处理来演算设计数据，并通过渲染来提高建筑模型的展示效果。

2.4 能够使结构设计具备三维效果

通过BIM 技术的应用，能够使建筑结构设计方案的最终效果通过三维模型的方式进行立体展现，并可通过渲染来提高三维模型的展示效果。设计人员可根据构建的三维模型展示效果来直观的找出结构设计中存在的不合理之处，并根据这些不合理之处提出相应的解决方案，以达到提高建筑结构设计质量的目的。

3 BIM 技术在建筑结构优化设计中的具体应用

3.1 建筑结构功能的分析

通过BIM 技术的应用，能够对建筑结构的功能进行剖析，只需在BIM 模型中输入建筑结构构件的性能指标，BIM 技术便可自动对建筑结构的功能进行检验，从而找出会对结构性能产生影响的不利参数，并通过对该参数进行修正，以得到最佳的建筑结构优化设计方案。

3.2 建筑结构设计方案和施工现场的匹配

BIM 技术能够和GIS 系统实现紧密关联，其能够通过模拟的方式来再现施工现场，并根据施工现场的实际情况来构建建筑工程模型，设计人员只需对该建筑工程模型中的数据进行剖析，便可依据剖析结果来修正结构设计方案，从而使建筑结构的设计方案能够和施工现场之间得以有效匹配，进而从根本上保证建筑工程质量。

3.3 协调建筑结构设计

通过BIM 技术的应用，能够使建筑信息添加到BIM模型当中，并且还能够对建筑信息进行实时的处理。BIM模型能够将信息处理结果反馈至相关人员，通过数据文件的一并反馈，使设计人员能够通过沟通和协调来使建筑工程的施工效果达到最佳。

3.4 建筑结构优化设计中的BIM 技术工具

在BIM 技术中有着许多的设计工具，这些设计工具具备构建模型、生成设计图纸、碰撞检测、现场模拟等诸多功能，其在BIM 软件的信息存储与交互中发挥着重要的作用，并有效实现了各个专业间的协同化设计。例如，在Revit 软件中，其能够将室内结构与机电等专业结合起来，并通过网络服务器来对模型进行调取，设计人员在设计完毕后，BIM技术可对该模型在服务器中进行自动更新。

4 结语

BIM 技术不仅能够修正设计图纸，还能通过三维建筑模型来对设计方案的最终效果进行直观展示，进而使设计方案中的不合理之处变得一目了然，并且BIM 技术还能提高各专业间的协同化设计能力。虽然BIM 技术在应用过程中仍旧存在些许不足，但相信随着BIM 技术的不断完善，其在建筑结构优化设计中必将发挥更大的作用。