浅谈BIM技术在高层建筑混凝土结构设计中的应用

杨晋

【摘要】随着互联网和智能技术的发展，尤其BIM技术的发展应用使得建筑工业化的路线更加明确。BIM 技术的应用有效提升了高层建筑混凝土结构的设计工作质量，本文对 BIM 技术在高层建筑混凝土结构设计中的功能进行了阐述，分析了集成化的各专业协同设计的信息共享技术对于建筑全生命周期的设计与使用的作用，并对 BIM 技术在高层建筑混凝土结构设计应用进行了简要分析和探究。

【关键词】BIM技术;高层建筑;混凝土结构;结构设计

在当前互联网、大数据和人工智能技术发展的背景下，智能建造成为发展的必然趋势，尤其装配式建筑依托BIM信息技术，改变了传统建筑的生产模式，打破了传统建筑产业的上下游体系，加速了工程设计施工和运维一体化管理的发展进程。为了促进BIM技术的发展，设计师可以有效利用先进的科学技术来进行设计工作。应用BIM技术可以更详细、全面、直观地理解建筑结构模型，分析高层建筑结构中存在的问题，提出科学合理的解决方案，保证建设项目的质量。

1、BIM技术应用在高层建筑混凝土结构设计中的功能

1.1集成化功能

通过BIM技术的应用，能够将高层混凝土建筑结构设计统一化，将建筑的结构构件通过科学合理的方式进行组合，并将建筑内部结构直观、形象地展示出来，帮助工程设计人员明确建筑结构内部的梁、柱、墙以及相关机电风管、管线管井的具体位置，并保证施工人员在工程施工的过程中充分了解内部结构，进行安全的施工作业。同时，BIM技术的动态模拟功能能够对高层混凝土建筑结构的变化进行及时有效地变更，便于设计人员根据具体情况制定出对应的解决方案，保证工程实施的顺利进行。

1.2编辑功能

利用BIM技术的编辑功能，可以对高层混凝土结构模型的参数进行编辑和收集，从而提高数据库信息数据的更新速度。工程设计人员根据编辑的参数和数据，将建筑结构模型与实际建筑进行比较，有利于提高高层混凝土建筑结构设计的科学合理性，并确保施工的顺利进行。

1.3信息共享功能

高层混凝土建筑工程施工涉及诸多环节和流程，其中的各项数据和资料数量庞大且具有较大的复杂性，不利于各专项设计及施工人员之间良好的沟通和协作。通过BIM技术的应用，能够实现高层建筑各专业各专项的信息共享。设计人员将高层混凝土建筑结构模型的诸多信息存储到数据库中，借助BIM软件与数据库进行连接，有利于对建筑结构设计的内容进一步分析与研究，并及时调整设计方案，有效提升高层混凝土建筑结构设计的科学合理性和有效性。

2、BIM技术在高层建筑混凝土结构设计中的应用策略

2.1数据信息化的应用

BIM技术的优势作用使其在高层混凝土建筑工程结构设计中得到了广泛的应用。结构设计人员通过BIM技术对施工信息进行实时实地处理与分析，并将信息数据存储到数据库，为高层混凝土建筑工程相关信息的查询与实时掌控提供了诸多便利。同时，应用BIM技术将工程信息进行有效整合，提高了其融合性、关联性和建筑工程信息数据的准确性，有效减少了设计人员的工作量，同时又提高了工作效率和图纸质量。

2.2在建筑外围护结构中的运用

BIM技术在高层混凝土建筑外护栏结构设计中的应用，帮助设计师科学合理的分析高层混凝土建筑外围护结构的传热问题。BIM技术可以模拟建筑物外围护门窗的各项性能，并根据建筑工程的实际情况，确保外围护门窗设计的合理性，使室内照明、通风等各项舒适性条件能够适应人们的工作和生活，为室内照明装置、光线反射设备、暖通设备等设计提供强有力的依据。同时，对于高层建筑的幕墙和室内装饰的设计处理，需要与建筑环境相融合，全方位符合使用者的需求，进而提高高层建筑的实用性。

2.3优化建筑结构质量

高层混凝土建筑的結构质量对建筑工程的整体施工质量起着决定性的作用，在很大程度上会影响居住和使用的安全性和舒适性。因此，优化高层混凝土建筑的结构质量要通过科学合理的方式进行。在以往建筑工程结构设计中应用的CAD软件是以二维的平面图形式展现结构设计图，这种方式的弊端是缺乏立体性，给设计人员对高层建筑内部结构构件、机电管线及各类设备的碰撞性判断提高了难度，造成碰撞问题的忽略，很容易导致建筑结构设计与实际施工情况不符，进而影响后期的施工进度。一旦发现问题，可能需要对整体方案进行调整，导致工期延误，同时，会影响工程施工的质量。通过BIM技术的应用，能够利用3D立体化的模型将设计方案直观、形象地展示出来，借助三维立体模式进行全方位的浏览和检查，能够有效避免高层混凝土建筑结构设计中碰撞问题的产生，进而降低错误的发生率。同时，运用BIM技术中的自动化检测工具，能够对高层混凝土建筑结构设计中的不合理问题进行自动检测，便于设计人员及时发现问题并调整设计方案，提出可行的解决对策，进而提高建筑结构设计的合理性。

2.4在成本预算和施工材料采购中的应用

在高层混凝土建筑工程的施工中，成本的预算及施工材料的采购也是重点工作。BIM技术的应用能够将施工各环节阶段所需的材料，包括施工材料、机械设备和人员配备等，通过模型体现出来，根据施工的实际情况将数据资料进行汇总，制订出科学合理的材料采购计划。同时，还能帮助实现物资的快速分派，在很大程度上节省了人力资源，也提高了物力资源的使用效率，避免施工材料的过度浪费，为建筑企业节约了施工成本，确保了成本预算的精确性。

2.5在局部建筑结构设计中的应用

在高层混凝土建筑结构的设计中，局部建筑结构设计涉及的内容和范围较广泛。BIM技术在局部结构设计中的应用，能够通过对高层建筑局部设计全面细致的考虑与分析，提高整体建筑结构设计的科学合理性，同时满足相关的标准和要求。例如，在针对围护墙体结构设计的过程中，各种围护墙体的类型不同，设计的方法也有所区别。运用BIM技术，在充分掌握施工实际因素的前提下，根据墙体定义类型和墙体的设计需求等信息数据对相关构件进行分析，不断优化围护墙设计方案，从而优化建筑结构整体的设计方案。

结语：

综上所述，高层混凝土建筑的结构设计对整个工程的施工进度和质量起着重要的作用，BIM技术的应用可以有效地保障结构设计的质量，及时调整项目设计方案，进一步提高高层混凝土工程的设计及施工的效率和品质，促进建筑业的长期稳定科学的发展。

参考文献：

[1]吴亚敏.BIM技术在装配式混凝土结构工程中的应用[J].山西建筑，2018（23）.

[2]耿方方，尹方舟，丁幼亮.BIM技术在混凝土结构课程教学改革中的应用研究[J].山西建筑，2017（25）.