基于 BIM的建筑结构设计方法研究

基于 BIM的建筑结构设计方法研究

杨永威 刘元

机械工业第六设计研究院有限公司 , 河南 郑州 450000

摘要：近些年来，复杂的建筑结构形式越来越多，这给建筑领域的建筑结构设计无疑带来巨大的挑战。但是，在计算机科学技术不断发展的今天，信息化技术就能够很好的解决这方面的问题。而BIM技术作为目前建筑领域中新型技术之一，对于传统建筑结构设计方面没有思绪的方面，却能够很好地将相关的设计理念更好的通过三维模型展现出来，进而很好的促使了建筑行业由CAD的二维向BIM三维的技术改变。

关键词：BIM；建筑结构；设计方法

一、BIM技术在建筑结构设计中的意义以及主要功能

1、BIM技术在建筑结构设计中的意义

如今，BIM技术给建筑行业中带来了极好的影响，尤其是在技术结构设计这一板块更是必不可少。其一是BIM技术的可视化特点能够让设计师进行全方位的思考，来改变相关工作模式，进而极大地提高了工作的效率，并且工作质量也得到了很好的保证。还有，充分利用BIM技术的协调性特点，可以使用同一种模型数据，使得各个方面协调工作，进而极大地提高了工作效率。

2、BIM技术在建筑结构设计中的主要功能

首先，BIM技术有着设计数据信息化功能。和传统CAD来设计模型比较，BIM技术被称赞最多的地方还是其处理数据信息方面。因为建筑工程可以很好地运用BIM技术来建立起大规模的数据信息库，当设计人员需要相关方面的信息时，可以高效迅速地在数据信息库找到相应的信息，这一点也间接提升工程建筑设计的整体水平。

另外，BIM技术还有着能够对图纸进行现场修改的功能。前面说过，BIM技术拥有设计数据信息化的功能，设计师就能基于此，在图纸设计过程中便能够知晓建筑工程详细的数据信息。并且倘若具体施工工程中出现了相应的差错时，便能够及时在相关设计图纸上修改相对应错误的数据信息，而且修改后的图纸上也会保留修改的痕迹以及相关记录，进而给后续的设计工作提供正确的方向，使得建筑结构设计更加科学合理。

二、BIM技术在建筑工程设计当中的应用现状

1、BIM技术在建筑工程项目可行性研究阶段的应用

随着近年来BIM技术在建筑工程当中的应用愈发广泛，行业当中对于BIM技术的认知也愈发清晰，例如，在目前的建筑项目工程可行性研究过程中，业主主要需要通过更加有效的BIM技术应用，来对相关技术以及不同的项目方案进行更加详细的观察，最后选择出自己最为心仪的方向。传统的建筑设计可行性研究阶段，则需要建筑方向业主展示自己的设计图纸，并让专业的工作来进行设计有效性的分析，这种方式虽然也可以达到最终的目的，但是过程十分漫长，并且也需要消耗更多的资源。如果BIM技术能够更加有效地在建筑工程设计当中的应用，那么就可以构建出一个更加优秀的建筑模型，然后通过更加有效的模型模拟方式，来对于技术以及经济上的可行性有一个更加准确的判断，避免正式开工之后遇到一些甲方和乙方都不愿意看到的问题，故BIM技术更加的科学且更加的准确，而且也可以让建筑设计更加有效，避免浪费人力物力，节约大量的建筑设计成本。

2、BIM技术在建筑工程项目设计阶段的应用

BIM技术在进行建筑工程设计阶段，需要参与的主要工作包含几个不同的方面，首先需要进行不同专业的协调设计。传统设计模式当中大部分工作的工作协作能力较差，无法和其他工作协作开展，这就严重地降低了工作效率，也导致建筑模型设计出来之后存在许多不稳定的地方。如果能够有效利用BIM技术就能够让传统设计模式当中的问题得到更加充分的解决，BIM技术的应用对于工作人员的专业水平有一个更高的要求，建筑设计阶段需要一个统一的模型，让不同专业的工作更加协调。另外BIM技术的有效应用也可以进行3D设计模型的绘制，3D设计模型能够让设计人员对于建筑的形态体量有一个更加完整的认识，通过更加有效的BIM模型空间架构分析，从而绘制出来更加准确的平立解剖图，这样的设计流程更加完整，避免设计阶段出现矛盾或者错误的地方，让图纸设计质量得到提高。

3、BIM技术在建筑施工阶段的有效应用

BIM技术通过有效的应用，可以让建筑施工人员通过观察3D模型，对于业主要求有一个更加清晰的了解，这样一来就可以提前发现施工过程中可能会出现的各种问题，并且对于工程下料也可以有一个更加准确的掌握，避免出现过于巨大的资金浪费，这样一来就可以给施工技术、质量和成本控制提供一个更加有效的保障。BIM技术可以在判断出问题的同时，进行更加有效的施工现场模拟，让施工人员进行更加细致的现场观察，解决其中的潜在问题，优化各种不合理的设计。

三、BIM技术在建筑结构设计中的应用

1、充分了解建筑体场地特点

在基于BIM技术进行建筑结构设计时，首先需要系统深入的了解建筑体场地的特点，这是三维数据和设计概念能够形成的依托。结构设计对于场地环境有更大的相关性，场地的地理环境、现场的一些实际条件等，这些都会直接决定结构设计的方式和特点，也是系统产生相应的建筑结构设计三维模型的依托。因此，首先需要做系统深入的场地环境和特点的调查考验，在有效获取这些数据的基础上才能够让系统有针对性的产生结构设计模型。

2、有效确立建筑结构性能

建筑体不同的结构性能和设计要求，在三维模拟结构设计上会存在很大差异。随着现代建筑在外形特征上的越来越多样化和个性化，各种结构新奇的建筑体不断产生。这些都给结构设计提出了更高的要求，直接加大了结构设计的难度，同时，也让结构设计中需要注意的问题更多。在具体的项目实施中，很有必要明确建筑体的结构性能，比如建筑体整体的构造、用途和设计侧重点等。

3、进行准确的参数设计

当建筑体的结构性能和设计要求相对明确后，系统内部便可以基于这些要求来做准确的参数设计。参数设计是结构设计中极为重要的构成，也是难度最大的部分。参数设计一旦有偏差或者有错误，这会直接导致结构设计难以实施，甚至还会存在一些安全隐患。BIM技术可以很大程度化解这类问题，在三维结构模型背景下，设计人员可以有针对性的就设计参与做测量，还可以结合清晰直观的模型就参数做相应调整。保障参数设计的准确性，让结构设计的整体质量得到保障。

4、实现建筑结构的协同设计

建筑结构设计通常有设计单位或设计师完成，但是这个过程中，很有必要和开发商及施工单位做及时有效的沟通。并不是所有的结构设计理念都符合开发商的要求，且能够在建筑施工中有效实现。基于BIM技术展开的结构设计，可以实时进行多方的协调沟通，能够将设计理念和设计方案和各方主体做有效交流沟通，让结构协同设计轻松实现。

5、利用关联性结构模型设计

BIM技术可以给结构设计提供大量模型作为参照，这可以让关联性结构模型设计更好的实现，并且有助于一些实际问题的有效化解。例如，在建筑工程结构中，洞口会依赖在墙体这一媒介上，墙体消失后，相应依赖的墙体并不会与之一起。但是要将墙体这一媒介删除后，洞口没有了以来的媒介就会随之消失。所以，运用洞口与实体相关联，就可以建简易的将墙体和洞口互相关联。这样就可以建立关联性建筑结构模型。

结束语

综上所述，在目前的建筑结构设计阶段，BIM技术已经成为必不可少的一种技术，相关从业人员一定要熟练掌握BIM技术，才能满足用户的现代化需求，从而提高建筑设计质量和设计效果，促进建筑市场更加有效的发展，给建筑设计工程提供更加有效的工作效率保障。

参考文献

[1]盛力.关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].消费导刊,2019(29):36.

[2]周运章.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用简述[J].装饰装修天地,2019(16):88.