张周权
江苏浩森建筑设计有限公司 江苏 常州 213000
摘 要：建筑是人们生活中必不可少的部分，对建筑的结构进行设计是建筑功能发挥的重要前提，建筑的结构设计通常需要考虑很多方面、满足多种功能。在政策的大力支持下以及当前实际建筑行业发展情况，普及BMI技术已经成为当下建筑项目管理发展当中的重要方向。因此，本文对BIM的建筑结构设计方法及应用加以分析。
关键词：BIM；建筑结构；设计
前言：
在当今我国建筑领域中，BIM技术所起到的作用是十分重要的， BIM技术的应用与普及，为现代建筑建设提供了更大的发展空间，提升了建筑设计方案的稳定性以及准确度。随着BIM技术的出现，通过立体的建模能将所要进行设计的建筑全方位的呈现在工程师的面前，从而提高整个建筑建设的施工质量。
1、BIM技术概述
BIM（建筑信息模型）是以建筑工程施工中所涉及到的各种建筑信息作为信息数据为基础，从而进行建筑模型的建设的过程。在建筑施工中，BIM能将建筑信息以各种数字技术为基础，以此为中心向外扩散进行各项工作。随着计算机行业的迅速发展，可用于建筑设计的相关软件更加多元化。建筑信息模型首先要依托于这些软件，将更多的信息包含在一个建筑模型内，使设计形式逐渐趋于完整，在设计过程中还促进了数据共享，在BIM模型数据库中，可以参考历史同类型项目相关信息指标，使建筑成本管理更加合理，提高建筑设计的质量与可行性，减少后期返工的可能性，从而降低整个工程的投资成本。除此之外，BIM还能够根据相关数据资料将数据实体化呈现在人们面前，并且在建筑模型中还包含着建筑工程施工中实时的真实数据变动情况，具有可视化、优化性可出图性等特点。其一、BIM技术的应用可以为相关主体互相配合提供帮助。实现BIM技术的应用，需要以虚拟平台作为设计基础，构建三维立体建筑模型，并且强化个项目之间的联系互通，保障各类信息得以正常传输，实现信息共享的目的。其二，信息集成性。BIM技术具备画图的功能，可以对点线面分别操作，如果涉及到建筑修改，只需调整结构即可，而且所有相关数据均在一个数据库内，不会受到其他因素干扰，具有较高的集成性。其三，参数化设计，简单来说就是模型和各图元之间的联系，利用系统自行构建，或者结合实际情况人工构建。应用BIM技术对参数的修改比较便捷，可将参数信息以之间反映到数据库。
2、基于BIM技术的建筑结构设计要点
2.1仿真模拟分析
仿真模拟分析涉及到设计方案，模拟实际施工过程，在此基础上可制定最科学合理的项目管理方案。在进行房屋建筑的结构设计时，应该对设计的工程进行仔细的考虑，从房屋的整体入手，对房屋的构架有个清晰的认识。设计人员应将所设计的房屋方案置于房屋建筑整体中进行对比分析，不断优化设计方案，最终得到最佳的设计方案，使房屋的基础设计与整体建筑达到统一状态。计算机信息技术在 BIM时代具有很强的模拟性，这是其主要技术优势。BIM技术的模拟化不仅体现在由计算机软件构建模型上，也体现在对特定事件的模拟仿真上。BIM技术可以实现仿真性的气候模拟和结构模拟，即把三维建筑模型与不同时间、天气的日照、风向等因素结合起来，为设计人员提供出无限接近现实的动态模拟图像。在建筑方案设计过程中，结合Revit软件的参数化设计功能和 Autodesk Vasari分析软件，设计师可以将Revit的建筑体量模型导入此软件，输入建筑所在区位的经纬度，即可模拟出建筑在当前环境中的热辐射环境，风能分析，太阳辐射甚至季节变化等对于此体量关系的影响，并自动生成一个分析报告，具体如图1所示。根据分析得到的结果，设计师可以及时调整建筑的体量关系，使其更加适应整个基地环境。
2.2 BIM模型的碰撞检测
在三维设计中利用BIM技术对BIM模型进行碰撞检测能够极大程度上降低建筑施工时因碰撞所造成的损失。
通过Revit Architecture搭建建筑模型，Revit Structure搭建结构模型，Revit MEP搭建机电模型，最后将其链接整合，可以清楚的定位到每一根管线，每一个结构柱，每一个复杂空间等。通过碰撞试验，可以直观的发现设计过程中是否和其他专业有冲突，可以让各专业设计人员快速而精准地解决问题。因此，通过BIM技术能够对建筑结构的设计加以改善，进而降低建筑施工受到周期过长、碰撞情况发生的负面影响。在进行相应的建筑结构设计时施工人员可以通过BIM技术对施工时发生的碰撞情况进行检测，从而及时做好预防措施，以此来确保施工能够正常进行。
2.3建筑结构的可视化应用
可视化应用在建筑行业中所起到的作用是十分重要的，面对传统的施工图纸施工人员无法根据其上所勾勒出的线条对建筑整体有更深的了解，而建筑物的实际构造形式就只能由施工人员去独自想象了，2D设计图所带来的建筑物数据十分匮乏。BIM技术中最重要的两点就是可视化和协同作业，BIM技术能够对建筑设计进行可视化应用，以一个三维模型的状态展示给各专业设计人员以及施工人员，能够充分地减少建筑设计及施工在项目各个环节中产生的问题，进而最大程度地确保了各个施工环节之间信息互换，同时又更加有效地促进了建筑工程施工项目中各个不同施工环节的工作效率。由于传统的建筑效果图中所包含的相关数据较少，并非使通过施工所得的建筑信息自动构成的，因而使建筑施工中缺少了的反馈性能，但是，通过BIM技术对于建筑结构的可视化应用就能够增加建筑施工中的反馈性。根据建筑专业构建中心文件，相关专业的设计人员可以根据相应的设计软件以中心文件作为基础，各自组建自身的本地文件，并且在自己构建的专属工作平台开展设计工作。应用BIM技术建立出的可视化模型可以满足相关人员在几何、物理、功能等多个层面的施工参考需求，并可达到图纸、设计与实际施工三方的一致性，从而加强各环节图纸设计人员的沟通交流，实现绿色建筑整体结构的优化调整。应用BIM技术建立出的可视化模型可以加强各环节图纸设计人员的沟通交流，在设计过程中及时解决问题，施工方也可以更直观的了解整个项目的情况，这是一种行业工作方式的变革，相信这也是未来的发展方向。
3、选择技术软件
随着计算机行业的迅速发展，设计软件越发多元化，BIM（Building Information Modeling）——建筑信息模型也随之产生，为建筑设计增添了新的模式。在建筑方案设计环节，选择的BIM软件主要是Autodesk Revit，但BIM软件不仅仅是一个软件，而是一系列可将数据信息添加进模型的软件。BIM技术所要使用的软件工具还不够完善，绘画工具没办法与当地实际情况进行融合，再加上软件版本更新频率过于频繁，价格较高，使得相关设计人员没办法及时跟进所要使用的软件工具。在建筑实际设计过程中，需要结合业主的真实需求开开展工作，并且在各个设计环节都应该采取相应的处理措施，沿用具有不同特征的模型体现出设计的真实效果。对于设计师来说，没有一个软件是万能的，用一种软件很难解决所有的问题，在设计的各个环节，应该选择对设计最有利的软件，比如在造型阶段，Rhino比Revit制作NURBS曲面可操作性更强，Sketchup比Revit操作起来更便捷。Revit在平面设计阶段和模拟分析阶段比CAD更精准，对于复杂项目来说可出图性强。在实际应用中，由于BIM技术具备较高的兼容性，所以还是应该选择BIM技术作为整个设计流程的技术支撑，并且BIM技术还具有相当高的精准度和容差，能够有效地降低不同专业之间施工图出图的比较难度，从而提高整体工程效率。相比传统的二维CAD制图方式，BIM技术可以将所有建筑工程的信息集成，并且只需要将模型导入相关分析软件，就可以轻松的获取数据分析报告，提高建筑效率以及工程质量，确定控制的要点，并且采取具有针对性的改善措施，从而使其应用效果得以最大化体现。
4、结语
随着BIM技术的出现，对于我国建筑领域的发展起到了巨大的促进作用，不仅能避免施工过程对于资源的过度消耗还会提高建筑工程施工的工作效率以及最终的成果质量。同时，BIM技术具有可视化、模拟化、参数化等诸多优点，将这一技术体系及其配套软件落实应用建筑设计环节中，有效地改善了传统设计方式的平面化、独立化问题，显著提高了建筑设计工作的全面性和便利性。
参考文献
[1]陶小林，杨杨.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].科技创新与应用，2013（16）：264
[2]吴晨光.基于BIM技术的民用建筑设计研究[J].工程建设与设计,2018(8):13-14.