BIM技术在建筑结构设计中的应用

周百平

摘 要：当前建筑工程建设不仅要有效缩短工程建设的施工周期，还要提升建筑物自身的建筑质量，并相应提升其后期经营与管理过程的完善性，在此基础上做好整体性规划和建设。这种严格要求使得我国现代化建筑建设具有一定的难度。BIM技术在建筑工程结构设计过程中的应用能提高建筑工程建设的效率。随着技术的不断进步和我国建筑行业的不断发展，BIM技术的优势愈加明显。

关键词：BIM技术；建筑结构设计；应用

1 BIM技术阐述

BIM（Building Information Model）技术也称建筑信息模型，可以对建筑工程结构实体进行数字化转化、表达，应用4D模型技术可以模拟工程建设的整个生命过程，乃至建筑运营过程，打破时间、空间的束缚，信息数据无阻传递，在网络平台上加强信息数据共享。BIM技术在实际使用当中具有关联性、统一性、便捷性特点。特别是对于综合商场、高层建筑的结构设计中，需要每个结构、板块相互契合，加强各个部位的衔接工作，有助于参建单位的开展精细化管理。可见，使用BIM技术可以满足以上所有要求，降低建筑工程设计误差、返工率、建设成本，加强BIM技术的研究有着重要意义。

2 BIM技术特点及优势

2.1 可视化程度高

在建筑結构设计领域，可视化非常重要。传统建筑结构设计往往通过设计人员人工操作将设计成果以二维图形的方式展示，但是这种工作效率低下，而且多人参与设计很容易造成一些误差。通过创建BIM模型，将传统的抽象线条设计转换为三维立体的图形，通过软件自动构建建筑结构设计的模型，将设计思路转化为可视化的图形，可有效避免大部分误差的产生。虽然目前很多建筑设计方案也会制作效果图，但是这种效果图都是专业机构根据绘制的CAD图形制作出来的，不能通过建筑结构设计自动生成。BIM技术弥补这个缺陷，用一种可视化的方式反映构件之间的联系。在构筑的BIM模型中，设计过程都是可视化的，设计成果不仅可以形成生动的效果图还可以生成相关数据表格。在建设单位、设计单位以及施工单位沟通过程中都可以借助BIM模型在一种可视化的状态下进行演示。

2.2 便于优化设计方案

BIM技术的运用在优化设计方案方面发挥巨大作用。对于传统建筑设计图纸，如果图纸有局部需要变动修改的地方，仍需对整个设计方案进行大量重复修改，不仅增加工作量，而且降低工作效率。BIM技术利用储存大量的几何、物理和规格信息的模型可以巧妙完成建筑结构设计复杂数据的处理和优化，实现工程量准确计算，自动统计信息。通过软件碰撞检查，自动纠正错误，减少设计图纸的错误率。通过分析数据信息，提供更合理的设计方案，提升建筑设计方案的质量，保证建筑工程的顺利进行。在施工管理过程中遇到的难题，可以通过检查已建立的模型解决，减少设计人员现场指导的时间。

2.3 良好的互助协调性

工程项目管理的过程其实就是不同部门之间相互协作的过程，一旦工程建设过程中遇到了问题，需要即刻分析问题产生的原因，寻找解决方法，及时做出补救措施。BIM技术在其可视化特点的基础上针对各个部门之间可能出现的协调问题形成自动协调数据，解决部门交叉问题。在设计阶段，建设单位、施工单位以及设计院等各部门可以就建立的BIM可视化模型提出修改意见，加强各部门之间的沟通，设计人员也便于根据实际情况和各方意见作出方案调整，确保施工顺利进行，提高设计效率节约成本。

2.4 数据模拟效果好

BIM模型不仅可以数值模拟建筑物结构，还可以对现实生活中无法满足的试验环境进行模拟。在设计阶段，BIM可以对结构设计中的智能模式进行模拟，如节能模拟、日照模拟、热能传导模拟等。招投标和施工阶段借助BIM模型基于施工组织设计模拟实际施工安排，寻找最优施工方案来指导施工。BIM技术通过建模和数据处理可以对建筑结构设计进行数值模拟，通过改变参数，根据人们的要求模拟出不同的建筑形式以适应不同的建筑环境。它还可以模拟真实情景下的建筑结构，减少勘测工作强度，节约设计时间。

3 BIM技术在施工准备阶段的运用

3.1 在设计工具中的应用

在建筑施工之前，相关人员应该做好施工准备工作，BIM为工程造价提供重要数据，在交流方式上，BIM技术相对于传统技术比较简单，技术人员在工作中，一定要快速、准确的对数据进行选用，也可根据实际情况设定相关参数。我们可以根据动态的BIM数据信息，对更新出来的数据进行共享，当市场价格出现变动时，工作人员应该做好建筑订单的列表与生产订单之前的维护工作，管理人员一定要将数据资料进行留存，以便日后进行查看。有了BIM数据库这种技术，从本质上改变了传统工程造价的理念，提升了管理水平，为今后的工程造价技术提供技术支持和保障。

3.2 参数化设计

在BIM系统中，都要以参数化设计为主要的技术核心，在此过程中，我们一定要对技术人员进行思想教育，增强对参数化设计的重视程度，严格按组织设计方案进行施工，我们会根据商品的价格，通过综合比对，对原材料进行商业定价。传统技术的弊端太多，比如时效性太差，这是因为人工效率低，他们要对其进行一项一项导入，造成数据过多，使技术人员将大量精力投入在非重要阶段，不同的是，BIM技术可以及时解决此类问题。因此，这就需要我们在施工过程中，重视实际工程质量，找到其中漏洞，让技术人员对质量安全问题，进行严格检查。

3.3 BIM技术在利用及节约材料方面的应用策略

由于我们国家科技不断发达，每个城市的工程建设不断创新，使BIM技术行业迅速发展，为了更好地将BIM技术工作做好、做大、做强，在评价绿色公共建筑的标准中，我国推出以绿色施工为主题的环保理念，获得了大多数施工单位和居民住户的肯定，利用BIM技术引用到每种装饰建筑中，满足人们对绿色施工的需求，因此，我们在装饰建筑的施工过程中，可以有效地避免施工过程中，因各种冲突导致的返工及材料浪费等情况的发生，节约绿色公共建筑在各种建筑材料的用量。

3.4 BIM技术在运维阶段的应用

通常建筑施工时间比较长，为了使在今后的施工中，管理变得合理化、科学化，我们在建筑智能化方面采用信息收集，比如，在此过程中，我们会受到环境中的负荷，就会降低它，也会保护我们赖以生存的环境，在此过程中，我们不仅仅可以节省材料，节省能源，还可以对施工管理进行监测，给业主和运营商带来极大的经济效益。因此，我们根据所需要的信息，在利用客服进行加工处理，不断完善科技创新体系，把这些信息传递给每个人，让他们都能享受到这些信息，并且利用这些信息更好的工作。

4 结束语

综上所述，在现代建筑工程结构设计过程中，为确保设计过程的科学性和完善性，就需要切实加强BIM技术的应用，不仅能有助于项目设计效率的提升，将经济支出降低的同时将设计所需的时间缩短。这就需要我们在实际设计中，切实掌握BIM技术的要点，并在设计中强化对其的应用，促进其设计水平的提升，完善建筑工程的功能，尤其是要通过BIM技术对整个结构设计的全程进行模拟，并加强对出现问题的预处理，从而更好地确保工程建筑的结构设计水平得到提升。

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