李亚林 邵斌
杭萧钢构股份有限公司
摘要：在建筑结构设计中，传统的二维平面结构设计是当前较为成熟的一种设计技术，但由于过于单一，难以满足当前社会的要求。因此，BIM技术凭借着更显著的优势进入到人们的视野，在当前的建筑结构设计中逐渐占领主要地位。本文就当前的BIM技术进行简要概述，在此基础上对BIM技术在建筑结构中的应用进行研究，并简要分析BIM技术在建筑结构应用过程中的优势与存在的问题。
关键词：BIM技术；建筑结构
0前言
随着我国建筑事业的不断发展与进步，BIM技术在建筑结构方面的应用日益广泛。作为一项以往建筑结构行业中少有涉及的技术，BIM技术凭借其全新的应用形态，成为了当前建筑行业中的一大推力，大大推动了建筑行业的发展。另外，相比于传统的二维平面结构设计，BIM技术的三维立体设计理念更能够适应建筑行业与市场的需求。结合以上，BIM技术在建筑行业的应用是十分有效且必要的。
一、BIM技术的概述
（一）BIM技术的概念
BIM（Building Information Modeling）技术，即建筑信息模型技术，是近年来建筑结构设计中应用较多的一种新型技术。BIM技术通过依靠丰富的信息资源，如网络技术、网络软件等，为建筑对象构建三维立体的模型，并对模型进行如数据模拟分析等高效处理，使模型最终与实际情况能够高度相符，为建筑工程后续的设计与决策提供可靠的模型依据。简而言之，BIM技术是通过数据信息对建筑结构进行三维设计的一种技术。
（二）BIM技术的应用流程
运用BIM技术，首先要对施工的环境进行勘察，如现场环境、降水状况、地质结构、温度、空气湿度等等，以获取工程的基础信息。接着，要对工程的实际信息与情况进行了解，包括建筑的使用年限、荷载要求、施工的内容与线路等，并将这些信息记入BIM信息系统。最后，要充分分析、使用BIM信息系统，对工程项目进行分类与统计，包括项目中每个部分的设计与建筑成本、设计中的难点、建筑中的重点等等，以确保后续施工的顺利进行。另外，还要注重建模软件的选择，好的建模软件能够使得建模工作更加顺利地开展。
（三）BIM技术的特点
首先，BIM技术对信息能够进行高效整合与集成。使用BIM技术的第一步就是将建筑结构的信息进行整合，同时，还需要对结构信息与设计过程进行整合、集成。这是信息量与工作量极大的一个步骤，同时还要考虑众多因素，如空间数据、建筑结构的设计等等，这就要求从业人员必须有极高的专业水平。由于需要整合众多的专业性信息，因此，BIM技术所依靠的信息系统是十分完善的，从而使得BIM技术在使用过程中能够更加贴合实际、可靠。其次，相对于其他技术，BIM技术拥有信息传递性这个特点。建筑信息模型技术与信息系统中的各个单元有更密切的联系，在实际操作中，信息系统中常会出现一些需要修改的数据，建筑信息模型系统会自动地将已修改的数据传递至后面的单元，这就为员工免去了挨个单元修改数据的麻烦，免去了人力资源的浪费，提升了设计模型的效率。最后，与其他技术相比，BIM技术还拥有高度的协同性。建筑信息模型技术可以作为设计、施工等环节之间的桥梁，将这些环节从相对独立的状态变为彼此互通。建筑信息模型技术可以为设计师、建筑师、从业人员以及业主搭建出互相交流、联系的平台，大家能够充分无阻碍地表达自己的见解与看法，共同努力，使得建筑施工过程更高效，并且建筑也能够拥有更高的品质。
（四）BIM技术的优势
BIM第一个显著的优势就是具有高度的可视性。传统的建筑结构设计大多是通过CAD来绘制图形，而这类图形只能向人们展示建筑物的正面、侧面以及俯视面，却无法更加深入，将建筑物的模型更立体地呈现出来，因此建筑物具体、完全的样子就需要依靠人们的想象力，这样往往会导致施工完成后的建筑物与人们想象中的模型有较大出入。建筑信息模型技术以二维模型技术为基础，同时又突破了传统的二维平面结构设计形式，将设计结构信息以更为立体的三维形式展现出来，这一突破大大提高了设计环节的可视性，完整、清晰且明确地模拟了建筑的完整过程，便于工程人员对后续建筑方案的修改完善，极大地保障了建筑结构的安全性，也极大地提高了建筑结构设计的质量。
另外，相对于其他技术，BIM技术还拥有更强的协调性。在建筑结构模型的设计过程中，BIM技术突破以往相对独立、交流不充分的局面，将设计师、建筑师、从业人员以及业主等各方面人员联合起来，使得各人员的想法与见解能够被充分考虑、分析，最终达到提高建模、施工效率与水平的目的[1]。
二、BIM技术在建筑结构中的应用
（一）BIM技术在钢结构建模中的应用
在建筑行业中，钢结构是一种常用的结构。但在建筑结构设计中，钢结构常常会遇上如梁柱连接、梁梁刚接等结构连接的困难，这就使得精准测量梁的高度变得非常必要，只有确保数字精确，才能保证后续结构连接能够顺利进行。但这些高要求的数字往往会为施工带来极大的困难，因为一丝一毫的失误就会导致之前的准备工作全部白费。建筑信息模型系统可以通过信息传递的特点，对梁的高度参数进行调整控制。只需要在一个单元中改动数据，后续的单元就会自动进行改动，形成更精确的新的系统，进而保证加强件与连接件的位置是正确无误的，而建筑结构设计工作人员只需要配合改动图形，可以说，BIM技术在钢结构建模中的应用能够大大提升建模的效率。
（二）BIM技术在工程造价方面的应用
相较于其他传统技术，建筑信息模型技术在交流方式上是相对简单的，在工程施工之前，工作人员要做好准备工作，建筑信息模型技术能够提供工程造价的有关数据，而工作人员就需要精准地选用数据，或是根据实际工程情况设置有关的参数。由于建筑信息模型的数据信息是动态的，所以更新的数据就能够被共享，当市场价格有所变动时，相关工作人员要及时、准确地做好订单的列表与维护工作，同时要将数据资料及时保存，便于往后进行查找。建筑信息模型的数据库能够从根本上改变工程造价的定义理念，提升建筑工程的管理水平，为往后工程造价技术的发展提供支持与保障。
（三）BIM技术在参数化设计中的应用
参数化设计是建筑信息模型技术的核心，因此，加强员工对参数化设计的重视程度是保证建筑信息模型技术发挥作用不可缺少的一个环节。对此，管理人员需要加强对工作人员的培养，对工作人员进行思想方面的教育，严格根据设计方案开展施工，加大对参数化设计的重视。另外，管理人员还要综合比较原材料的价格，再进行定价[2]。
传统技术有着时效性差、效率低等缺陷，这是因为工作人员需要将数据一项项地更新、导入，导致工作人员的大部分精力都花费在这些并不十分困难的环节中，严重浪费了人力资源。而建筑信息模型技术能够完美避免此类问题，所以，工作人员在施工过程要更加重视并保证建筑工程的质量，及时查找工程漏洞并完善。
（四）BIM技术在节约资源方面的应用
由于国家的不断发展，各个城市都在不断地发展、创新，因此，建筑信息模型技术的应用也日渐广泛。当前，我国着重强调绿色施工，这一环保理念一经推出就受到了广大施工单位与客户居民的支持与肯定，为了帮助建筑信息模型发展得更快更好，可以将建筑信息模型技术应用到装饰建筑中，有效避免施工过程中因各种不必要的因素导致返工、浪费材料等现象的发生，节约建筑施工的材料成本，减少污染，进而达到节约资源的目的，以满足国家、人民对绿色施工的要求。
（五）BIM技术在运维环节的应用
由于建筑施工的周期通常是较长的，为了保证往后施工过程中管理的合理、合规、科学，管理人员可以采用信息采集这一智能化管理方式。在往后的建筑施工过程中，一旦施工环境所承受的负荷超过合理范围，管理人员可以立即采取措施进行降低，这样，建筑施工对环境造成的负面影响就会减轻许多。
在施工过程中，我们不仅能够减少材料与能源的浪费，还能够对施工过程进行实时监测，从而保障业主的权益，为业主与运营商带来双赢的局面。因此，我们可以对施工所需信息进行加工处理，再通过建筑信息模型技术将信息共享给所有工程相关人员，保证人人都能接收到这些信息，以便于利用信息进行更高效的工作[3]。
三、BIM技术应用在建筑结构中的优势
（一）避免施工过程中的事故
建筑结构设计是极为复杂的，因此，无论是设计人员还是施工人员都无法非常充分地考虑到可能导致事故发生的各类因素。另外，由于不同的客户有不同的需求，在设计过程中，设计人员遇到问题可能会难以及时解决。在建筑工程实际施工过程中，可能会出现一些如碰撞之类的事故。建筑信息模型技术可以在其系统中对事故进行检测，保证施工过程中的事故次数大大减少，避免资源不必要地浪费。
（二）满足当代建筑要求
随着时代的不断发展，人们的生活水平日益提高，当前许多客户对于建筑的要求已经不单单是实用、耐用，在此基础上还对建筑有着美观、环保等要求。建筑信息模型技术能够通过更为立体的三维模型向人们展示建筑结构，让客户更直观地观察到建筑结构的细节，从而能够与设计人员、施工人员进行更好地交流，更具体地阐述自己的需求，以保证建筑在完工时是符合客户需求的。
（三）提高建筑工程的施工效率
在建筑信息模型技术出现之前，建筑结构设计是非常繁琐、工作量极大的一个建筑环节，因为图纸是从设计人员主观角度出发进行设计的，而施工人员与客户都难以与设计人员有同样的视角、理念，这就会导致图纸与施工成果常常有较大的出入，客户也不大满意。而当建筑信息模型技术问世之后，人们可以通过信息资源共享的方式，将见解、问题、创意进行共享，从而避免反复施工导致资源的浪费，也大大缩短了施工时间，提高了施工的效率与客户的满意程度[4]。
四、BIM技术应用在建筑结构中遇到的问题
专业技术人员的缺乏是当前建筑信息模型技术中存在的最大问题。建筑信息模型技术是一项涉及领域与应用领域都非常广泛的技术，建筑信息模型技术涉及了CAD技术、三维建模技术等等一系列高难度技术，因此，只有非常专业的技术人员才能充分发挥建筑信息模型技术的作用。但由于客观上难度大，以及一些地区的建筑行业主观上缺乏对BIM技术的认可，当前BIM领域的专业技术人才是非常稀缺的，这就导致了在实际操作中，建筑信息模型技术无法真正发挥其优势，甚至会因为工作人员的不够专业导致建筑工程整体安全存在隐患[5]。
结束语
BIM技术是在当今建筑行业具有极大优势的一种设计技术，其将建筑工程的各环节巧妙融合，使得各环节互相渗透，有更强的连接性，从而保证建筑施工过程的顺利进行。大力发展BIM技术，能够改善我国建筑行业当前遇到的一些困境，也是今后建筑设计行业发展的一个主要方向。
参考文献
[1]黄剑锋. 探究 BIM 技术在建筑结构设计中的应用[J]. 建筑工程技术与设计,2020(12):1159.
[2]王卓腾. 建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与探究[J]. 中国建筑金属结构,2021(3):118-119.
[3]田叶军. BIM技术在建筑结构设计中的应用探究[J]. 建材与装饰,2019(8):101-102.
[4]孙宝强. 关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J]. 中国房地产业,2020(27):73.
[5]王彩云.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].河南科技,2021,40(01):120-122.