周晓睿
山东冠亚工程设计有限公司 身份证： 370802198403260621
摘要：BIM技术的发展和应用，有效地提高了高层混凝土结构的设计质量，让建筑产业化的方向更加明晰。文章主要对BIM技术及其优势做了说明，探究分析BIM技术在高层建筑混凝土结构设计要点以及高层混凝土建筑外围护结构设计中的应用。
关键词：BIM技术:高层建筑;混凝土结构;结构设计
在城市化推进过程中，高层混凝土建筑项目是重要的组成部分，高层混凝土建筑中结构设计是核心。根据多年设计的经验，旨在为行业内的相关研究提供参考，以更好地了解设计管理措施，从而可以更好地解决高层混凝土建筑项目出现的问题，使得结构设计的水平得以提高，为城市化提供持续的动力。就高层混凝土建筑工程而言，结构设计具有相对严格的管理措施，设计方案的应用对城市高层混凝土建筑项目管理同样有很大影响。可以说，在高层混凝土建筑工程设计过程中，全面开展BIM技术的应用意义是非凡的。
1、BIM技术概念
BIM是一种建筑信息模型，其中包含工程项目的所有参数数据，它应用数字和模拟仿真技术来构建建筑物的三维模型，从而为各个部门的工作项目的开发提供了便利。BIM具有可视化，仿真和绘图的特征。BIM是建筑工程设计中更重要的数字工具，它可以通过集成和汇总建筑项目所需的信息和数据，然后根据每个单元的工作需求对该信息数据进行分类，从而提高信息和数据的可用性。同时，BIM可以提高数据共享的效率，优化方案，确保计划的可行性，并实现项目管理的有效实施。
2、BIM技术应用优势
2.1提高建筑节能与一体化
在应用BIM技术的过程中，信息技术被用作载体来构建三维模型，全面显示建筑的要求和数据，确定建筑物通常需要的消耗品，并在施工过程中部门合作，协同施工，减少施工过程中的浪费，节省材料和资源，提高建筑行业的效益和节能效果。预制混凝土的结构设计基于BIM技术，可以确保设计过程的准确性，连接设计、准备和施工，精确设计图纸的把控，并准确地创建施工指令。同时，由于BIM是一个信息技术平台，它可以通过在构建模型时添加完整的施工图作为基础并最终完成模型构建，改善建筑行业的一体化。
2.2缩短工期，提高工程质量
在装配式建筑物的设计过程中，可以根据项目的实际需求来搭建构件库。在构建组件库时，可以更好地协调多个工作单元，例如设计和施工。在生产过程中，达到了流水线生产的效果，现场生产环节主要是安装部件。在此过程中，可以减少各方面的投资，通过机械化生产可以提高施工速度，并可以有效缩短施工周期。目前，装配式混凝土结构已在中国建筑业中广泛使用，但仍缺乏实践经验。在现场施工过程中，采用BIM技术建立模型，施工方可以根据清晰准确的提示信息，改善现场施工的质量控制，确保施工过程的标准化，提高工程施工质量。
3、BIM技术在高层建筑混凝土结构设计要点
3.1可视化设计
在设计高层建筑混凝土结构的过程中，可以使用BIM技术构建三维空间模型，从而获得更直观的设计结果。通过3D可视化模型，可以直接掌握混凝土结构构件的实际体积，为设计人员制定施工计划，提高高层混凝土结构的设计水平以及为高层混凝土结构的后续施工做好铺垫。
3.2精细化设计
高层混凝土结构的设计相对复杂，需要通过详细的混凝土设计以确保后续施工的准确性。例如，确定混凝土预制零件的尺寸时，可以使用BIM技术对预制混凝土部件进行三维建模。设计人员可以根据项目的实际情况准确设计混凝土预制件和钢筋的布置，同时使用BIM技术模拟功能用于模拟预制混凝土构件的安装，并根据模拟效果进行修改，以确保预制混凝土构件的设计符合施工要求。
3.3安全设计
为了确保高层建筑的安全，BIM技术也可以应用于混凝土结构的安全设计。
除了根据指定的设计寿命和要求设计人员之外，BIM技术还可用于模拟高层建筑中混凝土结构的正常运行。在各种因素和可能的反应（例如大风或地震）的影响下，混凝土结构的安全性得到了最大化的保障。
3.4碰撞设计
碰撞问题是现场返工的主要原因之一。在高层建筑混凝土结构设计过程中，传统的碰撞检测方法只能对核心部分进行检测，往往会导致遗漏，严重影响高层建筑的施工。借助BIM技术，可以自动执行全方位的碰撞检查，并可以输出碰撞检查报告，并且设计人员可以根据碰撞检查报告消除可能的碰撞点。这不仅有效地提高了专业碰撞检查的效率，而且还提供了最佳性能，避免错误测试的风险。
4、BIM技术在高层建筑混凝土结构设计中的应用
4.1数据信息化的应用
BIM技术被广泛用于高层混凝土建筑工程结构的设计中。结构设计人员使用BIM技术实时处理和分析建筑信息，并将信息数据存储在数据库中，为高层混凝土建筑项目相关信息的查询和实时控制提供了许多便利。同时，BIM技术有效汇集工程信息的应用提高了建筑工程信息数据的集成度、相关性和准确性，减少设计人员的工作量的同时提高了工作效率和工程图的质量。
4.2高层混凝土建筑外围护结构设计中的应用
BIM技术在高层混凝土建筑物外部防护结构设计中，提出的虚拟高层混凝土建筑物信息模型将帮助高层混凝土建筑师合理地分析高层混凝土建筑物外部保护结构的热量增加和损失，包括分析室内机壳的传热能力、机壳的散热，冷缝，热渗透量等信息。BIM技术可以模拟高层混凝土建筑物的外部保护结构窗口，依据高层混凝土建筑物的体积布局可用于确定室内照明条件，并为高层混凝土建筑师设计室内采光或反光设备提供参考。同时，高层混凝土建筑设计师可以根据居住者的需求，更好地了解如何处理天花板和墙壁，为住户设计出更舒适的高层建筑环境。
4.3高层混凝土建筑结构室内设计中的应用
在高层混凝土建筑的室内空间设计中，要考虑到人们将近三分之二的时间都在室内，其设计重要性可想而知。传统室内空间的环境质量无法与居住者的身心情感区分开，BIM工具和方法的优势在于，高层混凝土建筑设计师将各种类型的系统和材料结合在一起，以更好地满足居住者的身心需求。通过构建可以精确模拟室内外表面与空气相互作用的高质量结构设计的虚拟模型，可以根据BIM设计更详细、更舒适的室内环境，这将为居民带来更多人性化的服务，享受生活品质。
4.4在成本预算和施工材料采购中的应用
成本预算和建筑材料的采购也是高层混凝土建筑项目建设中的关键任务。BIM技术的应用可以通过模型反映建筑各阶段所需的材料，例如建筑材料、机械和人力，并根据实际施工情况汇总数据，制定科学合理的材料采购计划。同时，它可以实现物料的快速分配，从而可以大大节省人力资源，提高物料资源的利用效率，防止建筑材料的过度浪费，降低建筑公司的建筑成本。
4.5在局部建筑结构设计中的应用
在高层混凝土建筑结构设计中，局部建筑结构设计的内容和范围比较广泛。在满足相关标准和要求的同时，通过对高层建筑的局部设计进行全面而又详细的考虑和分析，将BIM技术应用于局部结构设计可以提高整体建筑结构设计的科学合理性。例如，在设计围墙结构的过程中，不同类型的围墙不同，设计方法也不同。使用BIM技术充分了解实际的建筑元素，根据墙定义类型和墙设计要求等信息数据分析相关组件，不断优化围护墙设计，以完善建筑结构的整体设计
5、结语
近年来，高层建筑技术水平不断提高，BIM技术在高层建筑中的应用发挥着举足轻重的作用。在设计高层混凝土结构时，科学合理地运用BIM技术可使设计人员充分利用模拟、优化和协调功能来收集更多信息和数据，不断完备高层建筑。通过高层建筑混凝土结构的三维模型，可以及时发现高层建筑混凝土结构设计中存在问题，确保高层建筑混凝土结构的设计质量，推动建筑行业的长期稳定发展。
参考文献：
[1]王亚楠，彭亚萍.基于BIM的混凝土框架结构施工图智能化审图技术探索[J].应用技术学报，2018，18（04）：351-355.
[2]老浩寅，姬爽.模块化建筑的结构设计与BIM技术应用研究[J].中国住宅设施，2019（03）：33-34.
[3]闫朋，高程.基于BIM技术的预制装配式混凝土结构设计方法探析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（15）：120–121.