BIM技术在建筑结构设计中的应用效果分析

BIM技术在建筑结构设计中的应用效果分析

梁晓彬,杨志峰

山东华科规划建筑设计有限公司 山东 聊城  252000

摘要：建筑事业发展在竞争日益激烈的形势下迎来巨大挑战，为了提升建设效率与工程质量科学技术不断融入工作中。其中BIM技术就在建筑工程设计中得到了广泛的使用，该项技术主要是借助于3D数字化技术来对建筑物建立仿真模型，将工程项目中的各种数据融入其中，为设计人员开展和实施设计工作提供方便的条件，为其提供参考。简单来说，BIM技术就是依靠于数字化模拟平台来模仿出建筑物设计的整个结构及其中的内容细节，进而实现针对建筑工程设计管理的数字化管理任务，让工程项目的实施有一定的参考依据，本文思考和探索BIM技术在建筑工程设计中的应用价值，希望可以为工程设计人员的设计任务实现提供借鉴。

关键词：BIM技术；建筑工程；工程设计

引言

利用BIM技术进行三维协同设计,有利于加强各专业设计人员之间的协作及其与其他项目参与者之间的数据共享,进而提高整个项目的协作效率和质量。同时,设计阶段采用BIM技术还可以实现建筑模型的数字化,将设计、施工、维护等环节进行整合,从而大大减少沟通障碍、生产资源浪费等。

1IM技术概念

BIM技术是依托现代化信息技术而衍生出的一种新型软件技术，具有着模拟性、协调性、可视性的特点与优势，能够高效处理与收集建筑结构设计相关的资料与数据，通过计算机技术和编程软件进行三维模型的绘制。不仅如此，该技术还可对建筑结构设计的三维模型中的相关数据和资料进行细致全面地分析核算与参数优化，以全方位提升建筑结构的稳固性、可靠性、安全性。通过BIM技术能够对建筑结构是否具有可行性进行一系列验证分析，以及时发现与挖掘建筑结构设计中存在的一定不足与缺陷，采用针对性的措施进行改善、消除建筑结构中存在的部分安全隐患，尽可能避免建筑施工过程中出现结构设计上的质量问题。

2在建筑设计中应用BIM技术的重要作用

2.1BIM技术用于建筑工程设计中提供了信息化功能

在当前时代背景之下，建筑领域发展逐渐平稳，在信息化水平及问题上投入了更多的关注，数据信息内容的使用是BIM技术应用过程中的核心及前提，BIM用于数据库结构构建的过程中独具优势和特点，不管是设计人员还是工程项目施工人员又或者是用户，都可以借助于该技术随时更新信息清单，获得信息，特别是对自己有价值的关键信息。BIM技术能基于建筑设计变更的同时实现相关数据和整体结构的优化，从而减少在工作中消耗的人力资源、资金及精力，最终获得的分析数据结果准确性和参考性也相对较高。

2.2满足行业需求

在开展施工方案设计时会使用BIM技术，相关部门能够在BIM技术下建立一种相对固定的工程设计模式，而当相应模式在执行时，组织施工设计工作的人员就能够认识到施工设计中不合理的地方，进而提出运行模式优化改进对策，预防建筑工程设计中问题的进一步扩展，合理减少外在影响对施工方案造成的干扰。此外，利用BIM信息还可以直接向施工设计单位的各个部门传递建筑工程设计方案变更信息，从而加大建筑工程设计方案的能力。减少各单位进行施工设计方案所投入的资金，缩短施工方案设计时间，以达到施工方案事半功倍的效果。

3BIM智能技术在建筑工程设计中的应用

3.1BIM协同设计效果图

在项目设计过程中，工作人员要采用BIM协同软件Vault，解决各种专业图纸信息影响，加强数据信息的准确性，提高项目设计效率。在不给设计团队带来任何麻烦的情况下，BIM可以随时灵活地改变项目设计或文档流程。这会减少协调时间和人工检查，从而给设计团队解决实际问题的更多时间，也就有了并行设计的可能。可借助BIM技术创建系统平台，帮助各部门实时沟通交流，设计出合理的施工方案，通过深入讨论分析，并结合预测结果，针对相应问题制定有效的解决措施，确保施工过程不受影响，在讨论过程中科学预测建筑工程施工过程中出现的问题。目前，BIM协同设计有多个方面，（1）在协同Vault软件上构建建筑三维模型协同方式，建立专业文件夹，通过工作集方式传输到不同客户端，将不同客户端相互连接，从而实现数据共享作业；（2）严格遵循建筑工程质量监督标准，科学管理文件内容；（3）利用Vault+云实现互联网设计，建立建筑BIM模型；（4）采用Revit实时审核项目设计人员和审核人员的工作内容，合理缩短审核时间，实现标准化管理。

3.2BIM技术在项目方案设计阶段的应用

在项目方案设计阶段最为重要的任务便是在可供开发利用的场地内尽可能地建造教学空间，并避免对场地周边现有建筑物产生不利影响，因此，项目在该阶段充分发挥BIM技术在3D场景展现和建筑自然环境模拟等方面的优势，综合考虑气候、采光、通风等多种因素，比选最优化的设计方案。在建筑空间布局时，项目设计人员首先采用BIM模型技术搭建了项目周边建筑群的数据模型，从而为后期教学楼布局的优化奠定了基础。设计师在完成建筑造型方案后，便可与之前构建的环境模型进行拼接，并在数据库中加载日照、通风、噪声源等各种外部环境条件，不但可以十分直观地评估教学楼对中周边建筑的影响程度，并以此为依据向设计人员提供切实可行的优化方案，而且还能模拟出校区西侧停车场在运营过程中所产生的噪声范围，进而提示设计师对教学楼进行合理的避让。

3.3在建筑空间规划中的应用

空间规划同样是施工规划中的重要环节，其中地形研究也同样是施工空间规划的重点项目，在明确了施工地点之后，对施工场地尤其是地形较复杂的施工场所的地形研究也至关重要。BIM技术还能够开展建设用地的空间研究，包括了对基础建设基地地形上具体的山高、坡向和倾角等的研究，这就能够实现了对基础地形上各个部位的建筑材料的使用情况提供更深入的研究，从而为基础建设的发展技术，拓宽视野。进行大坡度研究的过程中，能够通过BIM进行模型研究，构建的参数根据得到的数据资料，为研究中后期的城市设计工作提供数据参考。当探明了地貌特征以后，还需要对整个城市规划的整体设计进行了空间规划，通过BIM设计就可以实现了可视化的研究工作，还可以运用三D方式将整体城市规划的立体设计展示了出来，并且还能够对整个城市道路外、室内的整体设计进行了可视化功能的研究工作，在整体设计的研究过程中还可以对设计之前形成的模式，通过对BIM设计系统进行相应调整，最后结合各种因素制定出最优化的空间规划设计方案。

3.4在施工阶段的应用。

BIM技术也可以用于建筑工程施工阶段，这一阶段应聚焦设计与施工基于BIM模型的协同，应重点关注场布管理、施工设备选择、吊装施工模拟、碰撞检查、施工仿真模拟等环节。以案例工程的碰撞检查为例，对地下室碰撞检查过程中，考虑地下室存在较为复杂的结构且拥有大量设备管线排布，为了确定结构与管线、管线与管线的碰撞部位，进一步优化设计方案，需要应用BIM软件进行碰撞检

查，如需要进行多专业碰撞检查。

结语

综上所述，应用于BIM技术的建筑结构设计，能够从多平面、多角度、多位置进行建筑结构的剖切，使得人们能够直观、清晰地了解与认识建筑结构的内部情况，给后期的建筑施工打下坚实的基础。与此同时，建筑设计师可以通过BIM技术的巧妙应用，深入分析建筑工程尺寸、结构的空间性、科学性、合理性，不断优化完善建筑结构设计的实施方案，以实现建筑结构设计质量的整体提升，推动与促进建筑行业的可持续发展。

参考文献

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[2]熊雄.建筑结构设计优化方法及应用探讨[J]江苏建材,2022(4):55-57.

[3]吴学文.BIM技术在建筑设计中的应用分析[J]居业,2020(8):23-25.