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BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究门汝军

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：门汝军

[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，并在建筑结构设计中得到了广泛的应用。

        湖北环鹏建设管理有限公司湖北武汉 430000
        摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在建筑结构设计中得到了广泛的应用。文章结合笔者工作实际，对BIM技术在建筑工程结构设计当中所存在的问题进行了分析，并对具体应用领域进行了探讨。
        关键词：BIM技术；建筑工程结构设计；应用研究
        引言
        近年来，我国建筑结构设计工作有了很大的进步，但是随着建筑行业的快速发展，一些不利因素也逐步显现出来，如设计效率低下、工程造价高、设计深度不够、不同专业间缺乏配合与协调等。因此，当前建筑结构设计需要紧跟行业发展步伐，在保证技术规范的基础上，进一步提升设计能力，在此背景下，BIM技术应运而生。将BIM技术应用到建筑结构设计中，可以进行建筑设计项目的结构分析、结构性能分析、结构协调分析等，发现建筑设计中存在的问题，并提出相应的修改意见，有效提高建筑设计的效果。
        1BIM技术优势
        （1）可视化。建筑工程施工离不开施工图纸，以往建筑工程施工所使用的图纸都是二维形式的，施工人员很难从二维图纸上发现设计方案中存在的不足和缺陷，进而造成工程在施工中经常会出现一些设计问题，给建筑工程施工的质量和安全带来影响。但是利用BIM技术进行图纸设计不仅能够有效解决图纸设计方案存在的不足和缺陷问题，还能够以3D可视化模型的形式呈现在设计人员面前，把影响施工安全的不利因素在设计图纸应用前全部解决掉，给建筑工程安全管理的顺利进行打下坚实的基础。（2）协调性。建筑工程施工具有工程量大和施工环节复杂的特点，有些施工环节需要很多部门协调配合才能完成，利用BIM技术的协调性，不仅能够有效保证建筑工程各个施工环节在衔接过程中的高效顺畅，还能够满足工程项目各个环节和各个部门的各类需求，确保工程项目施工质量的安全可靠。（3）模拟性。发挥BIM技术在建筑工程中的模拟性优势，利用BIM技术对设计方案的实施过程进行模拟比对，对于避免建筑工程在实际施工中出现安全事故问题具有十分重要的意义。首先，利用BIM技术把实际施工中可能出现的安全因素模拟出来，进而对可能出现的问题进行及时的修正。其次，利用BIM技术的模拟优势，把实际施工中无法完成的施工项目模拟出来，通过提高设计方案的合理性与科学性，把建筑工程施工中的危险因素降到最低。
        2目前BIM技术的发展现状
        BIM技术虽然已经运用到我国建筑领域当中，具有广阔的发展空间，但是这些都是体现在表面层次的。该项技术发展依然存在不少问题，例如国内企业使用的建筑模型数据并不统一，就容易在施工中造成模型重复和浪费。但是各个企业为了自己的利益，很难达成统一标准。另一方面就是BIM技术的理念在我国并没有普及，依然是在小范围内使用，不少设计人员对BIM技术的认识就是软件建模这个狭隘的概念，而没有深入理解其应用。与其说BIM是一项技术，其实倒不如说是一项设计理念，其要求是所有的参加人员都能基于统一的建筑模型，但是在现阶段我国建筑工程中还没有做到统一，各个环节之间没有明确的模型交互数据，容易产生多次返工返修，从而导致工期延长。
        3BIM技术在建筑结构设计中的作用
        3.1部门一体化
        在建筑结构设计中应用BIM技术以后，可以把建筑设计中的数据通过信息化的形式展现在建筑设计人员面前，并形成以建筑施工项目为单位的信息存储平台，单位所有的建筑项目信息都能在这个信息平台上快速、准确地检索出来。另外，数据关联也可以使工作人员从全局角度对建筑设计中出现的问题加以分析。所以，在建筑设计中应用BIM技术可以充分节省设计人员在数据查找方面耗费的时间，并且也能够减少数据录入及不当使用造成的数据丢失或管理漏洞，全面提高建筑设计的正确性与科学性。

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        3.2BIM技术在图纸设计中的应用
        BIM技术的实现是基于3D图形设计的基础上的，因此可以全方位地评价分析三维数据对建筑物结构设计的影响，为后续的数据调整提供依据。而在以往的图纸设计中，如需要改动某一部分，需充分考虑最初的建筑结构设计要求及整体建筑结构是否受到影响，在此基础上实施改动，但对设计方案进行多次修改会影响建筑施工的成本，建筑结构的设计还可能逐渐偏离正轨。BIM技术在图纸设计中的应用并不会出现这些问题，设计人员只需在系统中录入相关参数并确定建筑结构设计目的就能获取图纸修改建议。经BIM技术优化后的图纸施工难度也会有所降低，为后期建筑的施工带来极大便利。
        3.3可持续设计
        目前可持续的发展理念是社会所提倡的，因此，在建筑结构设计活动当中，也应该从可持续的角度出发，做好设计工作。比如充分利用各种设备软件对建筑物周围的地理环境进行全面的数据采集，以及综合分析，比如说该地区的地质构造、岩石分布情况，平均每天的光照时间以及光照强度，以及其他非自然因素，例如周围是否有工厂分布、是否存在噪音或者是其他污染的情况。然后根据采集出来的数据进行模拟设计，从而体现建筑物当中的人文设计，将经济效益和社会效益统一起来，优化建筑环境，最大限度的提高建筑物的居住舒适感，降低甚至避免业主和建筑方后期出现矛盾纠纷。
        3.4建筑结构协调分析
        为确保建筑结构设计符合实际施工条件，并可以与建筑结构设计以外的其他工程项目良好配合，在开展建筑结构设计工作时，必须加强建筑结构协调分析。为此，需要利用BIM技术，以建筑工程的相关数据为依据，构建施工项目模型，并把建筑结构的数据信息导入模型中，对建筑项目模型进行更新，判断建筑结构是否会对土木施工、水电暖施工、装饰施工等造成阻碍，并提出优化建议，从而使建筑结构设计更加合理。此外，为提升BIM技术的使用效果，在应用BIM技术对具体的建筑项目进行协调分析时，应做到如下两点：一是对于不同地区的建筑结构设计要选择合适的软件来开展建筑项目模型设计，从而保障数据模型的有效性；二是根据建筑项目的实际情况构建合理的数据库，保障专业设计人员与技术人员可进行良好的交流、沟通。
        3.5BIM技术在建筑结构设计统筹管理中的应用
        建筑结构设计统筹管理工作的进行是为了提升建筑施工的安全性。在应用BIM技术进行辅助管理的同时，相关企业应强调部门之间的配合，保障统筹管理工作的全方位进行。基于此，相关企业有必要建立健全管理制度，以此约束员工的各种行为，从而达到加强监督管理作用的目的。以往的建筑结构设计中各部门之间缺少沟通，会出现前文提到的数据延迟更新或迟迟不被修复的现象，轻则增加设计部门的工作量，重则影响整个项目的进行，甚至造成企业的经济损失。BIM技术不仅在参数调整方面起到作用，也能辅助企业相关人员进行日常管理，有助于设计水平及企业统筹管理水平的提高。
        结语
        综上所述，我国城市建筑活动越来越复杂，尤其是近年来建筑类型逐渐朝向高层建筑的方向发展，更是增加了建筑安全事故发生的频率，在这种情况之下设计工作者更应该利用好BIM技术，做好建筑结构的设计工作，提升设计信息之间的共享率，提高团队合作的效率，增加设计方案的科学性以及可实施性，落实建筑物领域中的绿色可持续发展理念。
        参考文献：
        [1]魏佳庆.BIM在建筑设计的应用[J].水利水电工程造价，2020（2）：16-18.
        [2]常春霞.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究，2020，5（3）：215-216.
        [3]高涵，关群.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究，2020，5（2）：195-196.