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建筑结构设计中BIM技术的应用洪振宇

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：洪振宇张元达

[导读] 摘要：建筑行业是我国基础建设中非常重要的一部分，最近几年发展非常迅速。

        上海中森建筑与工程设计顾问有限公司浙江分公司浙江宁波 315012
        摘要：建筑行业是我国基础建设中非常重要的一部分，最近几年发展非常迅速。建筑设计工作在整个建筑行业处于关键地位，对我国各种建筑物的建设具有重大推动作用。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。
        关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用
        引言
        科学技术的快速发展使我国很多先进技术运用到建筑行业中，使其发展更为迅速。近些年来，我国的建筑水平在不断提升，而随着科学技术的不断发展，将BIM技术应用在建筑结构设计过程中具有突出的优势。BIM技术的充分应用能够提高建筑结构设计的效率以及可靠性，并且能够进一步提高建筑工程的施工进度。
        1BIM技术概述
        电子信息技术的飞速发展带来了时代的变化，电子信息技术与传统行业相互结合也逐渐衍生出一些新的科技与技术，BIM技术就是在电子信息技术的基础之上，将建筑工程通过信息化的数据加以表现的一种新的建筑工程领域的技术方法。BIM技术是基于电子信息技术的基础之上的，致力于构建工程施工中可视化以及量化的一种工程技术。BIM技术相关概念起源于美国，我国对于BIM技术的起步较晚，相应的数据库和信息库等还不够完善，导致BIM技术在实际的应用中受到较多的限制。将BIM技术应用于当前的建筑工程结构设计之中，能够更好地帮助推广BIM技术，实现工程项目的数字化、智慧化转变。BIM技术是一种数据化的精细管理技术，也是一种数据信息模型。BIM技术被广泛应用于当前的各种建筑施工、交通工程、矿山采集等各个领域之中，其在建筑工程施工中的应用尤为普遍。BIM技术在实际的使用过程中，需要将工程中的一些具体的项目数据和信息进行输入，在此基础上就可以对这些建筑工程的信息进行有效的模拟，将实际工程施工中可能出现的一些问题进行有效的模拟。这样就能够在很大程度上帮助排除一些施工中可能存在的问题，也有助于直观地看到整体建筑工程项目中的不足，有助于合理有效地降低工程施工项目的成本投入，保障建筑项目的质量与工期。
        2BIM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。

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        3建筑结构设计中BIM技术的具体应用
        3.1BIM技术在建筑项目设计勘探环节的应用
        在建筑工程项目中，建筑工程的前期准备工作是十分必要的，尤其是在前期的勘探环节，对于后续建筑工程的设计有着十分重要的影响。在此环节之中，可以充分利用BIM技术中的可视化的功能，对于建筑施工现场的地形与环境进行详细的勘探，掌握相应的数据信息。在此基础之上，相关的设计人员可以更好地掌握建筑施工现场的情况，从而提升建筑工程结构设计的科学性。
        3.2创设契合于相关限定标准的结构构件
        在具体建筑结构设计过程中对结构构件的设计也同样属于一个十分重要的环节，比如基础性的横梁、立柱、墙体、架空楼板等结构都惯常运用现浇、预制构件或者钢结构构件的方式，即依据具体建筑的主观化设计形式更科学、合理的设计出各类结构的构件。随着社会经济建设的日益发展，创新装配式的结构应用方式更受青睐，而该BIM技术的应用也为结构构件的标准化发展奠定了坚实的基础。
        3.3可视化技术的应用
        在建筑结构设计过程中，对BIM技术进行充分应用具有较强的应用优势，因为BIM技术在应用时主要依靠的是三维模型。利用三维模型可以对相关构件进行完整展示。而在传统的建筑结构设计中，主要是利用CAD绘图技术将其应用在建筑图纸绘制过程中，虽然CAD技术可以对相关的建筑构建信息进行良好显示，并且可以创建相应的三维模型，方便工作人员对建筑构建性能以及布局情况进行全面掌握。但是在传统的建筑结构工作设计工作中，三维模型创立难度比较大，尤其是对一些复杂建筑来说，三维模型的创建效率以及完善性都存在一定问题。而利用BIM技术可以对建筑结构设计进行跟踪观察，随时了解建筑结构设计的进度，同时能够发现在设计过程中存在的不合理部分，并采取有效措施及时解决这些问题。尤其是在一些规模比较大的建筑工程设计过程中，利用BIM技术可视化特点，能够对建筑结构进行动态化展示，从根本上对建筑为结构的大小进行了解和明确，有利于完善建筑结构的设计方案。
        3.4BIM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。
        结语
        BIM技术的应用大大提高了建筑工程中的建筑结构设计效率，因此在现阶段的建筑物结构分析和设计中得到了广泛的应用。BIM技术基于IFC国际标准，通过智能技术将目标建筑转化为三维结构模型图，从而方便设计人员的读取和方案的设定。在具体的应用中，BIM技术可以帮助设计师进行模型分析、方案选择和变更，从而提高设计效率。
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