BIM在建筑结构设计中的应用霍帅朋

BIM在建筑结构设计中的应用霍帅朋

霍帅朋

0前言

目前，人们的生活水平在逐渐提高，使得对于建筑的外观设计的要求和使用性能有更高的要求，这让建筑设计师的工作越来越有高的要求。在设计师设计的时候，由于建筑的三维模型建设不像2D那样把握得当，这使得BIM技术得到了更好的发展空间，这样会使得相关的设计工作者在设计的过程当中，从多个角度思考问题，对于建筑的结构样式有更深入的了解，结果就是让设计更具有美观和实用性。

1BIM技术的概念和特点

1.1BIM技术的概念

BIM是建筑信息模型的简称，是将计算机技术、数字技术、信息技术这三项术融合为一体，建立一个可以对建造项目进行全生命周期管理的建筑信息模型。不仅包括建筑的长、宽等简单的几何信息，同时也包括建筑项目的相关属性，例如建筑构件的材料、价格、工程进度等，可以让人们可以直白简单了解到相关建筑模型的基本信方便日后对建筑项目进行维护等工作。

1.2建筑信息模型技术的特点

BIM技术的特点有可视性、协调性、可模拟性、优化升级、实时出图。可视化特点是指通过BIM技术构建建筑模型，可以直观清晰的展示建筑实体的物理特征，也可以展示建筑实体的各构件的属性特征；可模拟性是指在建筑的设计阶段通过三维建模来模拟现实的光照效果、疏散能力等，通过对现实的模拟来发现施工计划有可能存在的问题，对下一步的实际施工工作进行指导和修正，并对建筑项目材料、成本等属性进行标记，通过BIM技术构建的模型是进行建筑优化的基础，使成图更加高效、精确、丰富。BIM技术并不是中国本土技术，而是从美国引进，通过三维的样式将设计师的设计所想表达的思想和设计所最终想展示的结果进行展示，并且集成了建筑工程项目设计、造价、施工、运行、维护的全寿命周期，可以说在建筑行业，BIM技术的应用是一项非常重要的技术推进革，对我国建造行业的发展起到了推波助澜的作用。

2BIM技术运用存在的问题

虽然BIM技术的优点十分多，它也在现代化的建筑设计当中得到了广泛的使用，但是由于它的技术体系并不是特别的完整，在设计的时候还是存在一些问题的，而且BIM技术它的相关标准也没有得到很明确的参考依据，这导致了BIM技术的法律监控非常的不到位，就会引发后续的很严重的一些问题。因此，如果BIM技术建立的模型与传统的模型没有进行明确划分的话，就会使得建筑体系存在一个很明确的版权问题。这种相关技术的软件大多数都来自于国外，我国的技术并不是很成熟，专业的设计工作者的综合素质还有待进一步的提高，如果对这种技术的漏洞加以利用不能很好的把握这项技术，不成熟的技术肯定有可以钻的漏洞，因此，相关的设计工作者也要提升自身素质，提升自己的专业素养，积极创新努力将这种BIM技术发展并进行深入的探究。

3BIM在建筑设计中的应用

3.1BIM在建筑结构设计中的应用

在建筑设计中，结构设计是最为根本的，结构的合理、稳定与否会直接决定建筑物的安全，通过运用BIM技术，能够快速、准确的运算出建筑结构，并通过多种方式将运算结果表达出来，比如平面图、三维图、三视图等等，可以满足建筑结构设计的各种需求。特别是数学模型展现的建筑结构，可以让设计人员直接观察到结构的具体情况，判断结构是否合理，特别是对于一些复杂的结构，可以直接确定结构之间是否有相互冲突的情况，全部的设计过程均由BIM系统完成，无需设计人员进行大量的计算与测试，减少了人为失误对建筑设计产生的不良影响。此外，在BIM中，有大量的数据作为基础，在设计过程中，按照设计人员想设计的需求，可以自动从数据库中调取对应的内容来分析、改进已存在结构，达到设计人员要求，实现建筑设计图的自动修改与自动出图。因此，建筑设计中应用BIM具有高度自动化，可以避免由于设计人员因素导致的设计问题。

3.2BIM在复杂建筑结构中的应用

在当前建筑行业发展中，随着建筑功能要求的增加、体积规模的增大，建筑结构开始向着复杂化方向发展，这种发展趋势增大了建筑设计工作量与难度。通过BIM技术的合理运用，建筑设计数据的计算、验证过程可以由计算机来完成，设计人员不需再靠想象来绘制复杂的建筑结构图，BIM技术得到的三维模型能够直接将复杂建筑结构展现出来，让人直接有效地观看到设计的效果，不需要再大量运算来分析设计是否可行，而是直接观察到缺陷，并根据缺陷情况进行针对性的改进与完善，提高设计的效果。此外，运用BIM技术，将复杂的建筑结构用三维模型展示出来，从多个角度对结构进行全面分析，可以避免出现信息疏漏或错误的情况，并且设计修改难度会大大降低。

3.3BIM在建筑前期设计中的应用

在建筑前期设计阶段，通过BIM技术可以分析建筑施工的方案、施工技术以及内容等，模拟出预期的设计模型，整个设计过程都是由计算机系统自动完成的，在虚拟模型建成后，可以快速地发现建筑设计中缺陷，改正只需要对设计数据进行调整，即可完成自动修正过程，大大降低了设计的难度与工作量。此外，运用BIM技术，建筑方可以模拟招标方案，根据前期设计的缺陷，不断优化设计方案，最大程度的提高建筑设计的质量，控制建筑成本，加大投标中标率。

3.4BIM在建筑消防性能优化中的应用

在现代建筑设计中，随着城市土地资源的日益紧张，高层建筑、超高层建筑数量越来越多，建筑的消防性能成为建筑安全的关键内容。在传统建筑设计中，由于内部结构的复杂性，很难将消防要求完全在设计中实现，给建筑安全带来一定隐患，通过BIM技术，则能够提高建筑消防性能的合理性。BIM能够将建筑消防的相关因素直接表达出来，比如消防材料、扩散时间与疏散距离等等，并对这些因素进行持续优化，将消防系统的结构与建筑结构有效统一结合起来，杜绝彼此间冲突的情况，保证建筑消防系统的功能的完善，最大程度的提高建筑消防安全。

3.5BIM在建筑动态控制中的应用

通过运用BIM技术，可以有效控制建筑施工进度，根据BIM设计的三维模型，结合施工过程的具体数据，能够对模型进行相应优化，控制建筑设计质量。具体来说，BIM在建筑动态控制中的应用体现为：①在建筑施工开始前，运用BIM技术，能够将建筑施工进度的情况用分结构的形式表现出来，然后根据施工进度来对施工方案进行调整，保证施工进度安排的合理，减少建筑施工的不利影响因素。②在建筑施工进行过程中，BIM技术可以构建出动态变化的建筑模型，有效控制施工的物资消耗，并及时发现已完成施工部门存在的缺陷并改正，帮助施工人员更好地了解建筑施工情况，从而合理控制施工进度。

4结语

随着BIM技术广泛应用在建筑业，不但缩短了建筑行业的工作时间，也节约建设工程所需要的成本，减轻了工作人员的设计压力。虽然国内BIM技术的应用发展还不是很成熟，发展的比较晚，但现在这项技术已经被国家列为国家支持的重点研究项目。随着这几年经济的发展，科技的进步，我国BIM技术越发成熟，我国也在渐渐提高建筑业信息化程度，使BIM技术更加完善，由此可见BIM技术有很好的前景并会作为一项重要的技术出现在建筑行业中。

[1]卓博华.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究，2017（08）：229-230.

[2]梁健.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].建材与装饰，2017（46）：72-73.

[3]金伟伟，张瑞霞.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].住宅产业，2017（10）：59-62.