BIM技术在建筑工程结构设计中的应用

【摘要】随着社会经济的快速发展，科学技术的不断进步，人们的生产生活更加依赖于现代化的信息技术。建筑工程也不例外，由于其施工工期比较长、规模也比较大，且容易受到多种因素的影响。因此，在整个施工过程中，建筑结构的设计工作就显得尤为重要。目前，BIM技术受到了广泛的认可，其可以有效提高建筑工程设计的效率和准确性，还可以提升建筑结构的设计质量，因此被大量地应用于建筑结构设计中。本文先基于BIM技术的概念，详细阐述了BIM技术在建筑结构设计当中的具体应用。

【关键词】建筑结构设计；BIM 技术；运用

城市化进程的加快推动了建筑行业的发展，结构设计作为建筑工程中一个十分重要的环节，对于建筑物的质量和安全程度有着绝对性影响，而 BIM 技术的引入和应用是建筑结构设计的根本性改革，在确保建筑工程质量的同时，还能为设计人员提供新颖的结构设计方案，为此，设计人员需要加强对BIM 技术的应用和研究 。

1、BIM技术概述

BIM 技術是通过创建和利用数字模型，对建筑工程项目实行设计、建造以及运营管理过程的重要技术，这项技术的实际应用，不仅加强了建筑行业的继承性，还有效提升了企业的经济效益。因此，该技术对于建筑工程的设计施工环节以及成本控制管理方面，都具有重要作用。

1.1设计图纸可修改功能

运用 BIM 技术所设计出来的建筑图纸，其中包含的所有设计信息，都是以整体建筑模型为基础的，如果发现问题，设计人员只需要进行针对性地修改，系统即可自行完成参数的调整和修正。这种设计图纸的自动修改功能，大大减少了设计人员在画图、改图工作中需要消耗的时间与精力，从而使其能够集中注意力，放在建筑结构的设计重点上，完全由系统实现对参数修改前后图纸的对比，从而选择最佳的设计方案，保证设计效果。

1.2设计数据信息化功能

BIM技术的基础是现代信息技术，其核心在于信息，因此，相较于传统的设计软件模型，该技术最大的一个优势就是能够携带信息。从这个角度出发，将 BIM 技术模型作为建筑工程信息数据库，用于存储建筑工程建设过程中产生的所有设计数据，并有效维持这些数据之间的联系，使设计人员在提取数据时，只需要点击特定点，就可以及时获得最全面、最可靠的信息清单，从而避免在数据查找上花费的时间，并有效避免数据的记录与输入误差，提高建筑结构设计实效性。

1.3工程设计一体化功能

应用 BIM 技术设计出的建筑模型，并非仅仅包括建筑工程的外观情况，还包含了建筑工程在诸如热能传导、光源布置等方面的设计。由此可见，BIM 技术建立的模型，将建筑工程的各个方面都纳入其中，形成一种一体化的设计，这样可以在以安全性评价建筑结构的同时，考虑到建筑的舒适性、节能环保以及光源布控等多个其他角度的评价，从而提高实际的设计效果。另外，BIM 技术不仅可以提供平面图纸，还可以直接完成整个建筑模型的渲染过程，利用BIM软件来处理并分析模型，将设计的出图、计算以及渲染等设计环节综合为一体。

1.4工程模型三维化功能

BIM 技术的一大特色就在于它是一种三维技术，所以利用 BIM 技术所设计出的建筑模型，可以使用三维立体的形式呈现出来，设计人员只需要直观地对建筑结构立体模型进行全面观察，即可看到其中各种细节的设计与布置，并及时发现其中可能存在的问题，采取解决措施，进一步理解设计方案，提高整体设计质量。

2、BIM 技术在建筑结构设计中的具体应用

2.1应用于整体结构设计

在现代化建筑结构设计过程中，设计人员可以通过 BIM技术建立完善的设计模式和方案，进而实现对梁、板、柱等基础性建筑构件的深入描述，为建筑结构设计提供精确的数据支持和参数标准。应用 BIM 技术完成建筑结构整体性设计的方式如下：①设计人员要定位好建筑工程的性能要求和性质，并构建整体的实体建造模式，做好结构设计前的基础性准备工作。②设计人员可以应用 BIM 技术的信息集成化功能实现各个建筑实体机构的关联性，如各个楼层和整体设计结构，为细节化结构设计工作的开展奠定数据方面的支持。③做好墙体设计工作，通过 BIM 技术的协同设计功能，设计人员可以分析出各个楼层墙体和总体建筑结构墙体的关联性，并在参照上述结构设计流程的基础上，构建完善的建筑结构设计系统，为整体性建筑工程结构的设计提供参考意见。

2.2应用于局部结构设计

局部设计在建筑结构设计中的重要性也十分显著，建筑局部结构设计主要包括建筑结构信息、力学结构信息、建筑成本信息等多方面信息。现阶段，建立在 BIM 技术上的建筑结构设计模型已经能够满足现代化建筑设计的要求。例如，在墙体结构设计中，设计人员可以在对设计要素进行关联研究的过程中，从新定义墙体设计因素和各种信息和精确数据，并对各个建筑构件进行详细分析，最终确定其应用规格和具体信息。另外，建筑结构设计中的墙体类型包括保温墙、隔音墙、内部墙、外部墙、隔热墙等，因此，设计人员需要结合不同类型建筑结构的要求展开具有针对性的设计工作。①设计人员在墙体设计定位中要有清晰的认知，进而掌握建筑结构设计的整体框架，为设计工程的高效率开展奠定基础。②设计人员要整合各种设计资源，对材料层、集合实体、材料分层实体等装置的应用进行全面设计。③设计人员需要应用建筑构件的关联性，将材料实体和相关实体整合在一起，以此来满足墙体设计的要求。

2.3应用于建筑结构参数设计

建筑结构设计会涉及到很多的参数问题，且这些参数之间都存在着相应的关系，一个参数出现问题，就会导致相应的参数均发生改变，从而影响结构的稳定性。但是使用 BIM 技术进行建模的过程中，由于该技术包含一个完整性的信息数据库，在该数据库中所有的信息都是关联的，因此，设计师可以通过数据库中的信息来进行完整的建筑结构设计，从而保证模型建立的真实性、合理性，提升相应信息数据的传输效率，保证数据的安全性，并为建筑的后期施工奠定基础。

结语：

综上所述，建筑结构设计直接关系到了建筑工程建造的合理程度，为此，设计人员需要提高对结构设计工作的重视程度，并结合建筑工程的实际要求，不断完善建筑性能，同时应用先进的 BIM 技术，用以提高设计方案的科技含量和精确程度，进而推动我国建筑事业更好、更快地发展。

参考文献：

[1]王平，刘鹏飞，赵全彬.建筑信息模型（BIM）概论[M].北京：中国建材工业出版社，2018.

[2]丁士昭.建筑信息模型BIM应用丛书[M].上海：同济大学出版社，2016.

作者简介：

侯湛，山东中怡建筑设计有限公司，山东德州。