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建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究黄成

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：黄成

[导读] 摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在建筑工程结构设计中得到了广泛的应用。

        重庆侨恩创源建筑设计有限公司重庆市 400021
        摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在建筑工程结构设计中得到了广泛的应用。在目前的建筑工程设计中，各种高新技术层出不穷，为建筑结构的设计提供了莫大的便利，同时也对设计人员的专业素质和综合能力提出了新的要求。其中，BIM技术以对建筑的模型分析为核心，将目标建筑物转化为三维模型，方便了设计人员的设计工作，在现阶段的建筑结构设计中得到了广泛地应用。本文就以建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究为论题，对此略作探讨。
        关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用实践
        引言
        伴随建筑工程数量及规模的极大提升，社会民众对建筑的品质，尤其是建筑的结构设计日渐有了更高的限定。对此，相应设计师应时刻更新自身的设计思维，并积极在建筑结构设计期间有机运用创新技术、崭新方法等，从而更高效的提升建筑整体的综合性能。由于BIM技术的运用，对工程建筑具有非常显著的价值效用，因此强化BIM技术在建筑结构设计中的应用尤其必要。
        1BIM技术的在建筑结构设计中的优势
        将BIM技术应用在建筑结构设计过程中具有突出的应用优势，这些优势主要表现在以下方面：第一，促进数据信息化发展。BIM技术是以现代科学为基础的，可以对信息进行有效全面的处理。与传统的设计技术相比具有突出的优越性，工程设计人员可以利用BIM技术对建筑工程的信息进行快速及时全面的处理，并且可以在建筑工程数据库中快速查询相关的有效数据。此外，各种数据具有密切的联系，利用BIM数据库可以为设计人员节省大量的设计时间，对提高设计效果也有重要帮助。第二，BIM技术的充分应用有利于推动设计的统一化发展。将BIM技术应用在建筑结构设计过程中能够提高设计效率，同时可以对建筑工程中的光源、外貌以及材质属性等进行全面具体的了解。在BIM技术应用过程中，可以将其融入到具体的建筑工程中，因为全部的建筑工程数据信息都可以输入到BIM数据库中，设计人员在对建筑工程的结构进行设计时，还可以了解到建筑工程的节能效果、光照情况以及使用舒适性。在此基础上开展设计工作，能够保证设计方案的最优化。第三，BIM技术具有较强的三维效果。在建筑结构设计过程中对BIM技术进行充分应用能够体现出比较良好的三维效果。因为BIM技术本身包含三维技术可以将建筑结构模型立体展示出来，设计工作人员可以通过建筑模型的立体效果充分了解建筑工程的各个部分。在此基础上，可以对设计方案进行改进以及完善，保证设计方案的科学性以及合理性。
        2目前BIM在建筑结构设计中运用的相关问题
        （1）标准体系急待完善。当前社会发展阶段BIM技术在我国建筑结构设计中的运用尚处于摸索初期，即目前我国的BIM技术标准体系还较为“稚嫩”，具体的设计也缺乏进一步规范。而BIM技术要求实现多元信息间的有效传递，并在实践运用期间差异化专业之间应互相协调等，从而有机优化与完善相应的规范体系。（2）BIM技术的应用成本较高。在具体建筑结构设计期间不仅应适时采用BIM技术进行实践创设，还需充足的资金投入以及综合素养较高的专业实操人员。因此，在运用该项技术前期还不可缺少充足资金的投入使用以及必需设备的购置。另外，过程中还应对涉及人员进行定项培训，并根据时效性对系列软件进行实时更新。此外，对实践采买的软件设备等而言其体系化的配置也应一同购置，这样更便于存储更丰富的设计数据，而该方面会花费较大的资金数额。

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        3BIM技术在建筑结构设计中的具体应用措施
        3.1分析建筑场地
        建筑结构设计是整个建筑工程的基础，它能决定建筑结构的稳定性与安全性，建筑结构设计在建筑中是尤为重要的。但是，建筑结构的稳定性并不完全取决于建筑结构设计，环境因素也是影响建筑物稳定与安全的主要因素。建筑场地的地质条件、土壤的类别以及环境因素往往与建筑结构的可靠性密切相关。BIM技术就能将建筑设计与地理环境相连接，有效对建筑结构设计的环境因素进行分析，通过建筑环境的模拟施工，给予相应的建筑设计模型。同时，BIM系统还能结合地理信息对建筑工程场地的地质特点以及场地特征进行全面分析，选择最适合建筑施工的空间，并进行建筑设计分析，从而实现建筑设计与建筑空间的智能化联系。
        3.2参数设计中的应用
        在建筑结构设计过程中都需要建立资源化模型，而模型与相关设计信息都存在数据库中，与相关设计参数具有一定的联系。建筑结构设计人员在开展设计工作的过程中必须根据资源化模型，明确相关设计参数，同时要采取参数约束措施，提升BIM技术的应用效率以及维护效率。这样才能够从根本上确保输出数据的准确性，保证参数设计工作能够正常稳定开展。
        3.3BIM技术在建筑设计方案变更时的应用
        在整个建筑工程的设计工作中，设计方案并不是一成不变的，每一个环节的每一个步骤都会根据施工的进度安排和实际情况进行针对性的调整，遇到某些突发的情况，就会变更以往制定好的设计方案，进行新方案的设计。在BIM技术没有出现以前，对于建筑方案设计的变更一般是工程方不愿意看到的，因为这需要对建筑物进行二次的检测和数据分析。但是如今利用BIM技术，工程师可以直接在三维设计图中进行数据的变更分析，并且进行新方案的设计，从而避免了以往工程对遇到的各种麻烦，提高了施工的整体效率。
        3.4BIM技术在建筑节能设计中的应用
        建筑的节能设计主要是利用建筑本身的结构特点，合理进行建筑周边自然资源的应用。当前的建筑节能设计主要包括了室内采光的设计、通风设计等方面的内容。利用BIM技术的信息数据库以及可视化的动态呈现，可以在进行结构设计时，就充分地将自然环境与房屋建筑进行有机的结合。在室内的通风设计中，室内通风往往受到建筑本身的结构、朝向以及周围的环境影响较大，通过BIM技术就可以对于建筑设计进行有效的模拟，从而提升对于周围环境的利用率。建筑的采光一直都是一个十分重要的设计标准，在BIM技术的支持下，设计人员可以在系统中输入建筑周边的环境数据，结合当地的日照情况、气候条件，完成件数参数值的设置，最终获取最优结构设计与比例，从而提升整体建筑工程结构设计的质量与水平，有助于构建人与自然的和谐社会。
        结语
        总而言之，在建筑结构工程设计以及施工过程中，随着建筑规模越来越大，其要求也越来越高。特别是随着建筑行业的现代化发展，各种先进的技术应用在建筑结构设计过程中，对提高建筑结构设计效率以及设计水平有重要意义。而完善与发展传统的CAD技术推动BIM技术在建筑结构设计过程中的充分应用，能够从根本上提高建筑结构设计效率。但是需要注意的是，在BIM技术实际应用过程中，设计人员必须掌握BIM技术的应用要点，确保BIM技术在结构设计过程中能够合理应用，充分发挥BIM技术的应用优势，提高建筑结构设计的整体水平，同时保障建筑的施工质量。
        参考文献：
        [1]顾大伟，汤保新.BIM技术在建筑结构设计中的应用浅析[J].包装世界，2018（7）：142.
        [2]许海祥.BIM技术在建筑设计中的应用研究[J].建材与装饰，2019（26）.
        [3]周旭婷.建筑结构设计中BIM技术的应用分析[J].城市建筑，2019（12）.
        [4]李和易.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].城市建筑，2019（11）.