关于建筑结构设计中BIM技术的应用

江晔

摘    要：本文首先从BIM技术的相关概述和特点出发，并就BIM技术在建筑结构设计中的具体应用等方面进行详细的分析，仅供参考。

关键词：BIM技术;建筑结构设计;可视化;协调性

1  前言

科技在进步，目前各种先进技术层出不穷，由于BIM技术具有诸多优势，如可视化、集成信息、协同设计和模拟性等，所以它被得以广泛的应用于各个领域，通过将BIM技术应用到建筑结构设计中不仅可以最大程度的保证建筑工程项目设计的安全性以及可靠性和高效率，同时也有利于提高建筑结构设计的质量，从而满足用户的基本需求。

2  BIM技术的相关概述和特点分析

2.1  BIM技术的相关概述

BIM是Building Information Model的缩写，即建筑信息模型，在建筑结构设计工作中，通过应用BIM 技术可全面控制建筑工程数据信息，并利用BIM技术建立三维立体模型，使用 BIM 技术管理建筑工程所有信息，BIM技术是基于3D基础上所延展出来的，它是集技术方法和工具软件于一体的设计平台，它主要由决策模型和过程模型以及产品模型三大部分共同組合而成的，如下图1所示。这三者之间相辅相成，共同作用，正因如此才会大大的提高建筑结构设计的工作效率，而产品模型在向过程模型过渡中，主要是指建筑构件空间的信息、拓扑关系和非空间信息，而过程模型充分的将建筑物结构动态模型和每个构件之间的关系进行了反映，并且它也决定了在每个时间段内构件的性能，决策模型，相关的设计人员在开展有关工作的过程中，是直接或间接影响产品模型与过程模型的数值模型。

2.2  BIM 技术的主要特点

第一，可视化。在以往的建筑结构设计工作当中，使用最多的是2D设计软件，这种设计软件具有精准度不足的特点，以至于在一些部件位置和空间信息数据的显示上无法满足设计的相关需求，进而对后期的设计效果产生直接的影响，而BIM技术则主要是利用三维模型进行设计，它能够将各项数据进行整合和模拟，使之能够以一种更为直观、立体的方式展现出来，这对建筑结构设计人员的工作起到了很大的帮助，同时也提高了设计效率。第二，协调性。在开展建筑结构设计工作的过程当中可能会存在着多个专业发生冲突的现象产生，例如，机电与机构之间的碰撞与冲突或者是预留孔的位置和尺寸的问题等等，而通过将BIM技术运用到该环节中能够很好的起到协调的作用，有利于各项工作的顺利推进，提高了各项工作的效率。第三，模拟性。这也是BIM技术的主要特点之一，在对施工进行模拟的过程中可以对施工材料和设备以及施工进度等内容进行测算和预估，在此过程中会生成出一些模拟数据，而这些数据可以为后期的施工管理提供重要的依据。

3  BIM技术在建筑结构设计中的具体应用分析

3.1  建筑整体结构设计

相比于传统的建筑结构设计，BIM技术的有效应用不仅仅实现了建筑结构设计由二维图纸向三维模型进行转变，而且还实现了由传统的分布设计到众多专业的联合协同设计，这对于今后开展建筑结构设计来说具有极其重要的意义，例如在对混凝土结构建筑整体结构设计中，通过运用BIM技术中的Revit软件，可以构建成一个三维模型结构，并且只要在这个软件中输入预制构件的各项参数便能够形成一个完整的构件库，最后再将这些构件库进行有效的整合并形成最终的整体结构设计，这样一来不仅有利于提升建筑整体设计的空间合理性，而且还大大的提高了设计效率，另外，还可以通过借助于Revit软件的模型相关和模型匹配功能来构建两个模型之间的相关和对应关系，从而进行计算，省去了不必要的结构建模步骤。另一方面，在开展建筑施工的过程当中必然会存在着许多安装节点，例如比较常见的有钢筋的连接形式和布置以及预制构件的连接等等，而这些正是设计工作中很重要的一部分内容，若还是依靠传统的二维图纸来进行节点的安装显然会存在着许多的问题，但是通过利用BIM技术便能够很好的解决这些问题，有效的提高施工质量和效率。

3.2  建筑房屋结构水电管道的一体化设计

BIM技术的应用彻底打破了传统的结构设计与建筑设计和机电设计方式，有效的规避了当中多存在的问题，进而促进了建筑结构设计和建筑设计以及水电设计的一体化，实现了多个专业协同设计的目的，譬如在开展相关的水电设计的过程当中，相关的设计人员可以通过利用BIM技术中的三维结构图来将自身的设计意图进行表达出来，这样一来可以使设计图变得更加的完整以及合理。

3.3  房屋户型空间设计

在住宅户型空间设计中，BIM技术中的三维模型特点很好的替代了传统二维模型中的点、线、面的绘制，充分的体现出了BIM技术中的可视化性能，一般来说在传统的户型空间设计中，CAD软件所设计出来的图纸和后期制作的三维效果图之间并未太大的关联，但是对于BIM模型来说却不同，BIM模型对应于它所生成的各种图纸中的每一个元素，通过改变模型中的一个部分对与该部分相关的部分进行更新，这样一来是可以有效的实现提高设计效率的目的。

3.4  施工图设计

在建筑结构设计中，施工图设计是其中最为关键性的一个环节，它将关乎着后续各项施工是否能够得以正常开展，施工图设计所涵盖的范围比较广不仅包括了材料配备以及工艺选择，而且还包括了设计总说明与图纸的使用合结构设计等等，在施工图设计中通过应用BIM技术能够大大的减轻施工图绘制过程当中的工作任务，然而在BIM核心建模软件的应用过程当中，十分有必要对有关的细节进行优化处理，特别是针对节点要进行更为详细的图纸规划。基于工作流程的角度下进行分析，随着BIM技术的广泛应用，有效的优化了传统设计中的设计准备环节，并且也相应的增加了二维视图的生产环节，为各个专业之间的数据交换提供了重要的渠道，同时也为后期的施工提供了重要的参考依据。

4  结束语

综上所述，通过对本文的分析可知，由于BIM技术具有众多的优势，例如可视化、集成化以及协调性，若将BIM技术应用于建筑结构设计当中不仅有利于提升工作效率，而且还保障了建筑工程的整体质量与安全性，但是在实际的应用过程中也会存在一定的问题，所以这也就对相关的技术人员提出了一定的要求，必须要具备扎实的专业知识，科学、合理的运用BIM技术，从而更好的促进我国建筑行业的发展。

参考文献：

[1] 钟国雄.浅析BIM技术在建筑结构设计中技术应用及应用价值[J].建材与装饰，2019（24）：111～112.

[2] 吴晓磊.BIM技术在高层建筑混凝土结构设计中的应用分析[J].建设科技，2019（9）：83～85.

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[4] 叶青.关于房屋建筑结构设计中优化技术应用的探讨[J].低碳世界，2018（12）：176～177.