基于BIM的建筑结构设计探讨

2018-11-16李习赞

智能城市 2018年19期

李习赞

湖南大象规划设计院有限公司，湖南长沙 410000

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。

1 BIM技术概述

BIM是指建筑信息化模型，可以将建筑工程中每个环节和阶段的各种信息、资源以及数据进行综合，使其集成在一个信息模型中，为建筑工程的开展提供一个完备的信息资源。BIM将建筑工程项目中各种数据信息集成，运用三维数字技术对建筑物中的真实情况进行模拟，为建筑工程的开展提供具有高度协调性和一致性的三维信息模型。

BIM并不是将建筑工程中各种数据信息进行简单的集成，而是对这些数据信息的运用，也是一种可以运用于建筑设计、施工和管理等各个方面的方法，形成建筑信息模型，促使建筑工程项目中各个部分相互协调的进行工作，能够有效地提升建筑工程的效率和质量，降低建筑工程的成本和建筑工程实施过程中的风险。图1为我国企业中BIM的利用情况，从图中可以看出，我国BIM技术还具有较大的发展空间。

图1 我国企业BIM使用情况

BIM在建筑结构设计中的运用能够有效地提升建筑结构设计的质量和水平，减少建筑结构设计中的失误现象，为建筑工程的实施提供可靠的依据，确保建筑工程全过程的顺利实施，BIM具有以下特点：

（1）具有较强的可视化。将BIM运用到建筑结构设计的过程中，可视化是一个较为显著的特点。BIM通过将建筑工程的相关数据信息进行集成应用，构建建筑信息模型，具有较强的

可视化，能够对建筑结构各个部分进行直观的了解和分析，能够有效地解决建筑规模较大和结构较为复杂的问题，提升建筑结构设计的效率和质量。

（2）关联性较强。由于BIM在建筑工程中的应用是将建筑工程全过程中各个环节的相关数据信息进行应用集合，构建建筑信息模型，形成一个文件。该文件中包含着建筑工程各个专业的内容，关联性显著，各个专业具有较强的协同性。具体表现为，当建筑工程某一专业或者环节中的某些数据发生变化时，可以直接在BIM软件上对建筑信息模型上的相关数据进行修改。

（3）具有较强的协同性。BIM在建筑工程中的运用，能够通过运用设计平台，对建筑工程关联方进行集合，能够对建筑工程项目的实施进行讨论和交流，从而发现建筑工程项目中的不合理部分，并提出相应的改进措施，具有较强的协同性，能够为建筑工程结构设计方案的优化提供具体的建议，可以有效地提升建筑结构设计的质量。

（4）数据信息化较强。BIM是依托于计算机信息技术的，因此将BIM运用到建筑工程中，能够对建筑工程中相关数据进行信息化处理，从而构建建筑工程项目数据库，能够较为便捷的对建筑工程中的相关数据信息进行查阅和利用。

2 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。

（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。

（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。

3 基于BIM的建筑结构设计探讨

3.1 工程实例

某建筑工程项目位于我国南方某市，为商业建筑，地上五层，地下一层，总建筑面积为34678m2，为了提升该建筑工程的质量和建筑结构的合理性，达到预期的建设目标，准备采取BIM技术进行建筑结构设计，BIM在本工程建筑结构设计中的运用主要包括以下方面。

3.2 基于BIM在建筑结构设计协调中的运用

将BIM运用于建筑结构设计中，根据具体的建筑工程数据形成建筑信息模型，为了保证建筑工程的质量，设计人员应该根据实际情况，对建筑信息模型进行相关的处理和调整。在这个过程中，应该把模型中的相关信息传送给相关人员，为了保证信息能够被人们理解，可以运用中间数据对数据信息进行相关的处理，从而对建筑结构设计中各个方面进行协调，促使设计人员顺利的进行沟通。

3.3 基于BIM的建筑结构和施工现场分析

将BIM运用到建筑结构设计中，能够和GIS建立联系，从而对建筑工程施工现场的实际情况进行呈现，根据所获得的工程相关的数据信息，建立建筑信息模型。还能够结合建筑信息模型，根据实际情况对建筑工程施工现场的情况进行分析，根据分析结果对建筑结构设计方案进行不断地优化和调整，确保建筑结构设计符合施工现场的实际情况。

3.4 基于BIM的建筑结构参数设计

在进行建筑结构设计的过程中，运用BIM进行包括建筑结构设计信息数据库的建筑信息模型的构建，在这个过程中，需要对建筑结构的相关参数进行设计。在进行相关具体参数的设计时，能够从数据库中查找需要的信息，在对其进行分析的基础上，进行建筑结构的参数设计，从而确保建筑结构参数的准确性。

3.5 基于BIM的钢结构建模分析

在本工程中，存在大量的钢结构，钢结构模型的设计是该建筑结构设计中的一个难点，将BIM技术运用于建筑结构中钢结构的设计中，可以大大地降低钢结构设计的难度。这是由于在钢结构中具有较多的连接形式，运用BIM对钢结构进行设计，在建筑结构设计数据库中提取需要的参数，能够更加准确合理的对各种连接形式以及参数进行确定。通过建立三维立体模型，可以合理的确定钢结构的尺寸、位置等。

3.6 BIM在建筑结构碰撞检测中的应用分析

该建筑工程的规模较大，其中的建筑结构也更加复杂，建筑中包括众多的管线，在进行管线的设计时，较为复杂，预设结构的连接位置也具有很多钢筋的交错现象。通过运用BIM，建立三维信息模型，能够对这些管线以及钢筋等进行预先模拟布置，对于较为复杂的部分可以进行放大以后进行处理，避免在实际过程中发生碰撞现象，能够大大地提升建筑结构设计的质量。