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BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨庄永为

发表时间：2020/12/24 来源：《基层建设》2020年第24期作者：庄永为

[导读] 摘要：在时代与科技技术不断进步的背景下，推动我国建筑事业发展更加迅猛。

        天津华汇工程建筑设计有限公司天津市 300000
        摘要：在时代与科技技术不断进步的背景下，推动我国建筑事业发展更加迅猛。BIM技术作为一种现代信息化技术，将其充分应用到建筑结构设计过程中，能够有效地实现对建筑施工工程成本质量等方面的控制。本文针对BIM技术在建筑结构设计中的具体应用进行分析，希望能够为我国建筑施工工程的进一步发展提供一定的理论基础。
        关键词：筑结构设计；建筑施工；BIM技术
        引言
        BIM技术在现今建筑行业中应用越来越广泛，在建筑行业各领域的应用也越来越深入。但在结构设计方面，BIM的应用并不很完善，存在多次建立模型、模型使用不充分、逆向翻模的现象，往往初步设计时绘制一遍模板图，结构计算时建立一个计算模型，施工图设计时深化初步设计，碰撞检查时按照施工图重新建立三维精确模型。整个结构设计过程重复建了4次模型，虽然个别阶段模型能重复使用，但总体工作效率比较低。为实现BIM技术的结构正向设计一体化，特以广厦结构BIM正向设计系统GSRevit软件来说明。
        1BIM技术的优势
        （1）BIM技术具备极强的可视性。运用BIM技术的建筑结构设计，打破了传统的建筑结构设计的二维图纸形式，将所有的结构信息通过计算机汇总以三维立体的形式展现在人们的面前，通过3D的形式将建筑结构设计方案体现在设计者的眼前，极大地提高了建筑结构的设计质量，同时也完整清晰地模拟了工程建筑的全过程，有利于工程设计人员对相关设计方案进行针对性的修改，保障了建筑结构的整体安全。（2）BIM技术具备极强的协调性。BIM技术将会全程参与到建筑结构的设计的各个环节中，并将相关数据进行整理汇总并最终形成信息模型，在此过程中，BIM技术会将各个部门联系起来，使其成为一个高效运转的整体，打破了传统建筑结构设计中部门各自为战的情况。BIM技术具备极强的协调性，能大大提高建筑结构设计人员的工作效率。
        2BIM技术在建筑结构设计中的作用
        2.1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。
        2.2BIM提高了建筑工程结构设计的质量
        在传统的建筑结构方案设置中，所有的设计都是依据图纸数据来进行相应的设计，对于工程内部可能存在的缺陷，以及在建筑施工的各个过程中的能耗分析并不到位，同时也无法精准计算建筑结构的碰撞承载力极限值，也无法对整个工程的建筑成本做出精准测量，而在使用BIM技术后，能实现所有的专业设计之间数据共享，让不同领域的科学融入一个整体的设计思路之中，有效地规避了因为信息数据不统一而造成的管道线路杂乱或者是空间布局不合理的现象出现，同时通过计算机模拟技术，可以对在建筑结构设计中出现的缺陷进行相应的改良和修复，以保障工程的整体进度。
        2.3BIM技术突破了建筑结构设计
        领域数字信息化的历史难题。

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在传统的建筑结构设计中，在数据采集上、图纸设计以及后期的数据收集整理上均大量依靠人工手段，效率低下且精准度有所欠缺，无法准确预知在具体施工过程中可能出现的问题，并且对于整体工程的成本控制以及相关资源的消耗无法进行准确预测，常常导致建筑工程存在结构缺陷、建筑用材过度浪费的现象产生，而BIM技术的应用彻底打破了建筑结构设计的历史格局，在网络信息技术时代，充分使用建筑CAD技术、CAM等先进的3D建模技术，将设计工程的图纸从二维逐渐转化为三维图形，将数字信息可视化，大大降低工程施工人员的设计难度，同时也将结构设计过程更加清晰化、完整化，再通过单一的工程数据源系统，将建筑结构设计工程所有的方面结合在一起，将建筑结构设计的前期成本控制、工程质量、性能、结构安全性、以及工程整体的完成程度等进行集中的数据采集与整理，将建筑结构设计工程的结合成一个有机的整体，大大提高了建筑结构设计的质量，提高了结构设计的效率，有效降低了因为人为失误而造成的资源浪费。
        3BIM技术在建筑结构设计中的应用
        3.1BIM技术在施工图纸设计过程中的应用
        现代BIM技术的应用是在平面设计和立体图形设计的基础上发展来的，这种技术能通过建筑图纸的应用来有效地体现出建筑物的3D立体效果，从而帮助相关的工作人员判断建筑结构设计的合理性和科学性。传统的建筑结构设计中，需要结合具体的使用情况来不断地修改以及优化，在完善过程中会消耗大量的人力资源，影响到施工工程的进度以及效率，BIM技术的应用能够有效地弥补这项缺点，通过3D建模来提高建筑结构整体的可视性程度，让建筑结构中一些复杂的结构更加直观地展现在人们的面前，帮助人们更好地理解，从而为施工工作的顺利开展提供良好的参考价值。
        3.2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。
        3.3BIM技术在成本预算和施工材料采购方面的应用
        BIM技术应用到建筑工程中，能够更好地实现成本预算，体现出建筑结构设计对于各种施工材料、机械设备的有效成本控制。在原本的工程成本预算范围内，制定出合理的物料采购标准，并通过3D模型来体现出施工过程中的各种成本数据，形成自动采购需求。对建筑工程施工现场的各种材料和设备进行良好的管理，减少物料方面的浪费现象，对各种材料进行合理的配置。
        结语
        总而言之，随着科技的进步，BIM技术得到了越来越广泛的应用。在建筑结构设计中应用BIM技术，能够有效提高设计质量与效率，确保工程项目合理安排工期，优化配置项目经费，实现建筑企业经济效益的最大化。从BIM技术在建筑结构设计的应用现状来看，该技术可以满足建筑设计与项目施工的总体要求，但是也对设计人员与施工人员的业务技能及职业素养提出了更高的要求，所以建筑企业要从基层工作人员入手，做好人员培训工作，完善管理体制，提高BIM技术的应用水平，促进企业更快、更好地发展。
        参考文献：
        [1]朱明坤.BIM技术在建筑设计中的应用探讨.居舍,2019(34).
        [2]蔚统原.BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨.工程建设与设计,2019(10).
        [3]高涵,关群.BIM技术在建筑结构设计中的应用.工程技术研究,2020(26）.
        [4]沈咏军.论BIM信息技术在建筑施工组织管理中的协调应用.吕梁教育学院学报,2019(1).