建筑结构设计中BIM 技术的应用探析
2021-11-24
南陵县应急管理局 安徽芜湖 241300
1 BIM 技术概述
BIM 即建筑信息模型，其是一种集多种先进计算机技术于一体的数字化技术，通过创建和利用数字模式，对建筑工程的全过程进行管理。BIM 技术不仅将建筑工程设计带向了三维时代，还通过数字化技术建立起完备的数据库，为建筑工程后期的建设提供了依据，这对于建筑工程的发展来说具有重要的意义。
2 BIM 技术的特点
2.1 可视化程度高
从建筑工程结构设计的角度来看，以往的建筑结构设计是通过2D 纸质版的形式呈现出来的，由于这种设计方式存在着诸多不足，尤其是难以通过有限的图纸将建筑结构信息清晰的呈现出来，这就导致施工设计图纸缺乏合理性，必然会影响后期的具体施工。BIM技术具有可视化程度高的优势，能够将建筑结构的详尽情况通过三维模型直观地呈现出来，这对于建筑工程项目后期的建设十分地有利。另外，在建筑结构设计中应用BIM 技术，可以将设计者的意图直观清晰的呈现出来，并为施工方案的制定提供可靠的依据，减少施工中的返工情况，实现成本的有效节约。
2.2 优化设计图纸
从传统的建筑结构设计来看，其是以2d 的形式呈现出来的，若是局部需要改进，需要对整个设计方案进行修改，自然会影响整个工程的进度与施工效率。BIM 技术可以通过模型对建筑结构设计的数据进行处理与分析，这样不仅可以弥补2d 图纸的缺陷，减少错误的发生，还能够结合信息数据对设计图纸进行优化，全面提升建筑结构设计的水平，减少设计人员现场指导的工作量。
2.3 模拟效果较好
BIM 技术可以对现实中的建筑物进行模式并构建三维模型，还能对建筑信息进行模拟、整合、管理、完善，这对建筑工程的设计与施工具有重要的参考意义。从BIM 技术的优势来看，其最大的优势就是模拟效果好，通过三维技术构建建筑模型，并将建筑物通过三维的形式呈现出来，因此设计人员需要对三维模型进行观察和分析，便可以对其设计细节及问题进行优化，以此来提升建筑整体设计的水平。
3 BIM 技术在建筑结构设计中的应用策略
3.1 在工程准备阶段的应用
建筑工程项目中对于BIM 技术的应用，贯穿了整个工程建设周期，对于工程的设计与建设有着重要的意义。所以，在建筑工程施工前期也可以运用BIM 技术对合同、原材料进行管理，以此来为建筑结构设计提供可靠的依据。首先，在合同管理方面应用BIM技术，对于建筑工程设计、施工相关的合同信息进行收集，既可以加快合同审批效率，还能够提升合同管理水平。其次，在项目成本管理方面应用BIM 技术，主要是针对成本预算与原材料采购，其是利用BIM 技术建模，并将材料费用、接卸费用、人工费用等纳入成本管理工作中，然后利用大数据技术进行分析，以此来实现工程成本的合理控制。
3.2 在结构构件设计中的应用
在建筑工程结构设计阶段，楼梯、柱子等也是结构构件设计内容，对于这些内容的设计则需要设计人员高度重视，确保能够对其进行科学合理的设计。从建筑工程的结构设计来看，当下建筑物建设所使用的现浇构件比较多，因此设计人员在具体设计时需要结合管线走向、功能要求等来进行设计，避免建筑结构之间存在冲突。从建筑工程施工中，混凝土构件占有重要的地位，因此相关设计人员就要善于应用BIM 技术的优势，实现平面图纸到三维图纸的转换，并从多个角度来对建筑工程中的混凝土结构进行分析，这样可以及时地对其中存在的问题进行有效的改进，以此来实现结构构件设计的优化。
3.3 在建筑空间规划中的应用
在建筑工程设计阶段，对于建筑结构设计的第一步就是对建筑空间进行规划。当建筑工程的选地确定后，便可以进行实地勘查，对建筑空间进行规划。由于该环节重在对地形的分析，特别是地形比较复杂的地带更需要摸清具体情况，才能够结合建筑地基、地形对建筑空间进行设计。在该环节应用BIM 技术进行空间分析，能够从具体的坡度、斜率、坡向等内容进行分析，并结合所收集到的信息建立GIS 模型，模拟各项参数，设计人员则可以从不同的角度来生成设计基础数据，为施工方案与后期施工提供有效的参考依据。另外，在地形勘察结束之后，此时设计人员可以依据这些数据对建筑物空间进行规划，并将空间结构以3d 的形式呈现出来，然后以此为依据对建筑物的空间进行分割、布置、规划，并对其中存在的影响因素进行分析，最终形成最佳的空间规划模型。
3.4 在钢结构建模中的应用
从现阶段建筑行业的发展来看，钢结构建筑已经是常见的建筑类型之一。从现阶段的钢结构建筑施工来看，其是以钢结构为结构形式的建筑。但是，从现阶段钢结构建筑的建模现状来看，由于其中涉及到结构连接、加强件布置难等多个难点，尤其是还会涉及到梁柱连接、梁梁刚接等多种连接形式，因此在设计时需要依据梁的高度，对各个连接件进行专项设计，这样既可以实现数据的高度共享，还能够有效地对螺栓的数量、间距进行有效的控制，所以设计人员需要科学选择参数，便于构件的连接，同时对于加强件、连接件的设计，则需要依据具体位置来确定，以此来提升钢结构设计质量。
4 结语
总而言之，在建筑结构设计的过程中，应用BIM 技术，既可以实现建筑设计的数字化、信息化，还可以高效地收集各项数据，为后期施工提供可靠的依据。基于BIM 技术的发展与完善，其在建筑结构设计中的应用广度与深度都有所加强，使得建筑结构设计工作更加地规范化、科学化，有效地提升了建筑工程建设的效率。因此，现阶段的建筑企业需要深入对BIM 技术的研究，不断的拓展其在建筑领域的应用广度和深度，使其更好地位建筑行业的发展提供服务。
