浅析建筑结构设计中BIM技术的运用

吕平

摘要：建筑行业中，出现各种结构新颖、造型特别的建筑物设计，构成精妙或者复杂，规划设计过程停车比较困难。常规的建筑主体结构规划设计模式不再适合于当前的建筑主体结构的技术要求。本文针对 BIM技术在建筑结构设计过程中进行分析，将 BIM 技术的优势以及规划设计过程中出现的问题作为研究的重点，归纳和分析 BIM 技术在建筑结构设计过程中的使用。

关键词：BIM 技术;建筑设计;工程结构

1.BIM技术简述

BIM（Building Information Modeling）技术指的是一类使用在建筑工程设计、施工建造及工程管理的数字化解决方案，经过对于建筑物的数字化及参数化模型整理，在工程项目规划、运作及维护的整个生命周期进程中进行数据信息互通及传输，使相关建筑工程设计人员掌握各类工程数据信息，为相关设计团队及建设、施工作业企业在内的各个建筑工程参加主体带来共同工作的平台，在提升施工作业效率、降低造价及压缩施工周期层面起到了关键作用。

2.BIM技术的主要应用特点

2.1 信息化特征

BIM 信息技术模型是现代数字信息处理技术的重要代表，集成了多种现代数字信息处理技术的强大处理功能，可以对各类海量信息数据以及信息资源进行数据分类整理储存和数据分析采集管理，建构一套科学的数据信息管理模型。建筑工程信息数据模型为后期保证项目正常建设运行奠定了坚实基础，设计管理人员根据需要对所有建筑信息模型數据进行设计优化，确保各项建筑参数的计算准确性。BIM 技术构建了一个信息管理平台，设计工作人员用户可以随时登录这个信息管理平台，对整个建筑物的结构信息进行不断设计优化，实现了与建筑设计的信息一体化。信息基础建筑学模型以建筑数据库模型为信息基础，记载了有关建筑主体结构模型信息、施工过程材料模型信息、建筑主体构件模型信息等。设计管理人员同时可以通过设计查询检索功能快速查询检索设计数据，加快了对建筑主体结构设计的处理速度。

2.2 协同性特征

BIM 技术具有突出的实用价值，其为具体设计施工人员、业主和具体施工方之间提供了一个互动连接沟通的信息平台，主体单位可以通过自动登录施工平台系统来实时传达施工主体信息需求，实现施工单位之间的主体信息沟通连接。设计工作人员在业主完成设计工作后，需要将施工模型设计信息及时发送给全体业主，在获得业主最终认可的技术前提下负责指导业主施工方面的工作。BIM 技术分析可以对各种建筑主体结构内部要素、建筑主体构件外部要素等关系进行综合检测，分析构件之间的关系影响外部要素，并据此提出各种削弱外部要素影响的解决策略。通过运用 BIM 技术，建筑设计服务质量将明显提升，建筑工程监理项目设计可以充分满足公众多方面和主体的不同需要。

2.3 高效性特征

建筑设计工作过程中互联会产生大量地理数据，如何对大量数据处理进行实时分类管理，成为建筑设计者非常关注的一个重点技术问题，BIM 技术直接解决了设计人员的种种困扰，可以将大量数据随时储存存放到适当地理位置。当建筑工程结构设计系统中的相关数据模型发生设计变更时，BIM 设计系统将根据设计变化后的数据自动调整新的建筑工程设计模型，对所有相关设计信息数据进行快速准确修改。BIM 技术可以准确实现各种模拟建筑施工的主要目标，对模拟建筑施工场景信息进行模拟还原。在BIM 技术的作用下，建筑物的结构设计将更加高效。

3.BIM技术的重要作用

BIM 技术率先突破了目前传统的二维设计制图操作方式，开放性的技术模拟了三维可视化后的信息处理模型，为现代建筑工程结构设计的不断发展应用取得了长足的技术进步，极大地发展优化了现代建筑中的结构设计各个环节，对工程项目的一个整体设计实施过程起到了重要推进剂的作用。BIM 技术在现代建筑物的结构设计中一直有着重要的主导作用。

3.1 规避施工隐患提高工程质量

工程质量直接影响着整个工程项目乃至整个建筑行业。在实施建筑工程项目的施工实际操作管理过程中，施工人员因专业技能知识水平参差不齐，容易存在滋生施工违规组织施工或者不按照既定施工图纸实际化施工等不良问题，影响建筑工程质量和阻碍项目建设进度。BIM 技术建模通过三维施工建模，可以对三维施工建模技术流程进行一个全方位的三维仿真化和模拟，有效率地验证三维施工建模技术的真实可行性。

3.2 优化项目环节提高企业利润

建筑工程项目具有施工难度大、周期长的基本特点，从前期项目筹划到后期准备施工往往存在着多次工程项目变更的巨大可能，每次工程变更不仅严重加大了建筑项目施工难度，而且大大增加了项目成本的把握掌控和困难度。从工程规划项目投标到前期工程项目实施，从工程项目规划变更管理到工程竣工成本结算，BIM技术可以有效帮助运营企业在各个运营阶段有效的及时进行运营成本监控管理，使整个企业的运营成本以及利润实现最大化。同时 BIM 技术人员可以对现有信息资源数据直接进行提取和整合存储，通过对信息数据资源进行分析规划和整合重组，建立新的信息数据模型，方便了与在项目期间参与的各方技术人员及时进行信息数据技术交流和信息共享，对企业的长期健康发展也具有积极的推动作用。

3.3 促进数据的信息化发展

BIM 技术是以现代科学技术作为基础，能够实时进行大量信息的有效收集处理，与传统的信息设计处理技术相比，更具备一定的技术优越性。相关的建筑工程设计技术人员能够充分利用借助于 BIM技术来快速进行建筑工程设计信息的有效处理寻找工作，并且能够快速在建筑工程设计数据库中快速进行与建筑工程设计相关信息数据的有效处理寻找。此外，各种统计数据也其实并非全都是独立自然存在的单一个体，之间有着非常紧密的相互联系，而通过构建数据库则不仅能够为数据设计管理人员有效节省大量的设计处理成本，从而能够取得良好的数据结构设计处理效果。

4.建筑结构设计中BIM技术的应用

4.1 结构设计

若要完全做好某项建筑内部结构设计各项工作，设计者首先可通过对某项建筑内部结构的进行全方位设计思考，若仅对部分结构施以手动设计或随意调整某项建设结构顺序，则难以完全保证该项建筑设计各项工作的顺利施行。原因主要在于目前建筑工程项目设计投入建设资金相对来说较多，且在诸多建筑设计者的积极参与下，为更好地保证建筑工程设计效益，则可以采用建筑工程结构信息分析技术为设计导向，融合了 BIM技术，使其能够在熟练掌握具有建筑工程结构设计功能的技术前提下，将各个结构信息系统输入至建筑终端管理系统，以此有效弥补目前建筑工程结构设计中可能存在的设计漏洞或技术缺陷。

4.2 参数化设计

BIM 设计系统中，都要以设计参数和优化产品设计作为主要的专业技术设计核心，在此设计过程中，还要增强对设计参数和优化产品设计的技术重视性和程度，严格按照设计方案要求进行设计施工，根据每个商品的实际价格，通过市场综合比对，对商品原材料价格进行一个商业化的定价。传统数据技术的最大弊端太多，比如企业时效性数据太差，这主要是因为企业人工效率低，他们只对其数据进行數据导入，造成技术数据过多，使企业技术人员将大量时间精力同时投入在非技术阶段，不同的一点是 BIM 技术人员可以及时有效解决此类技术问题。因此，这就非常需要在工程施工管理过程中，重视实际监控工程质量，找到其中存在漏洞，让专业技术人员对工程质量安全存在问题，进行严格监督检查。

4.3 节省材料

由于我国经济、科技不断发展，城市的建筑工程建设也不断创新，使建造行业迅速发展。为了更好地将我国建筑行业做好、做大、做强，在我国绿色施工公共建筑的技术标准中，BIM 技术也被引用到绿色装饰公共建筑中，满足现代人们对各种绿色建筑施工的各种需求，因此，我们在各种装饰公共建筑的绿色施工过程中，可以有效地避免建筑施工管理过程中，因各种技术冲突因素导致的材料返工及建筑材料大量浪费等各种情况的发生，节约我们绿色施工公共建筑在各种装饰建筑材料的总使用量。

结论

BIM技术是一种可以显著提升建筑物主体结构规划设计工作效率及施工作业品质的专业技术，该技术具备模拟仿真特性、可视化分析、数据信息集成、实时传输性及协同工作等很多优点，具体技术的实施能够在建筑物主体结构三维数字化模型设计过程中实施可视化、参数化、钢筋排布、流程规划、构造功能及施工现场操作研究使用。

参考文献：

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[2]何君贤 .BIM 技术在建筑工程结构设计中的应用研究 [J].住宅与房地产，2019（33）：65.

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