刘宝智 王林泽 黄孝义 刘辉
中建八局第二建设有限公司 山东济南 25000
摘要：BIM技术的全称是建筑信息模型的构建。其功能是建立实际施工过程和施工过程中可能出现的问题的数字模型，完整、清晰地模拟工程施工的各个阶段，便于工程师对设施方案进行验证，对各阶段可能出现的问题进行检查在工程建设中，为了保证工程建设的整体质量，它是近年来建筑结构设计中最常用的技术之一。
关键词：BIM技术；建筑工程；结构设计；应用研究
1 BIM技术概述
BIM是在现代信息技术基础上发展起来的一种软件工具。通过可视化、协调性和模拟性的优势，对建筑结构中的信息进行采集和处理。以计算机为桥梁，将设计图纸上的模型转化为三维模型，通过分析三维模型中的数据进行参数设计。BIM技术的优势在于建筑设计师可以通过三维模型来检查设计图纸的可行性，发现缺陷，调整数据库，从而最大限度地消除建筑物的安全隐患，避免返工。BIM技术为建设项目提供技术支持，促进项目有序发展。
2 BIM技术的特点
2.1 优越化
合理应用BIM技术可以为建筑结构整体设计提供帮助，全面控制建筑结构形式，优化设计内容。建筑结构设计中有许多制约因素。BIM技术可以准确分析信息的形式和复杂性，优化分析阶段，准确掌握建筑结构中的信息资源，包括几何信息、规则信息等，BIM技术可以根据建筑结构的实际变化要求进行调整，同时，它还可以在施工前做好形状结构的分析，将可变因素与目标对象相结合，对不正确的参数进行优化修正，快速计算出数量，提高精度，直至达到标准。
2.2可视化
建筑业管理的关键是可视化，它能使整个建筑结构设计的形式清晰，并能将施工图与建筑构件信息相结合。针对施工过程中存在的问题，利用这一优势对原始数据进行对比，对三维模型进行改进，并以三维渲染动画的方式进行显示。通过三维模型，可以更直观地发现问题所在，进而进行有效的处理。
3 目前建筑工程设计中存在的问题以及不足
3.1传统建筑设计理念以及使用工具比较过时
就目前的建筑工程设计而言，目前使用的建筑设计理念和工具都比较陈旧。在一个完整的建设项目的建设工作中，所涉及的工作量是比较巨大的，而建设工程设计是项目初期的一个重要环节。在传统的建筑工程设计中，对于先进的理念和方法，建筑设计师并没有积极地进行整合。同时，也存在许多问题，可以概括为以下几个方面。首先，企业缺乏创新的基本能力。在建筑工程的设计操作中，我们没有从根本意识出发，改变建筑工程的设计理念，也没有不断优化方案，而是继续用传统设计来实施。其次，旧的设计模式已不能满足当今现实的需要，在实施过程中没有运用先进的设计技术，容易影响建筑工程设计的科学进步，在技术层面形成障碍。因此，在当前建筑工程设计行业，传统的建筑设计理念和工具的使用已经过时，很难推动建筑工程设计的发展。
3.2建筑初始问题分析
在传统的建筑设计中，可以依赖的建筑模型相对单一，这会给建筑的初始分析带来问题。在对传统建筑的模型进行分析的过程中，不能进行全面的分析。我们只能从建筑模型的内部勾勒出一个简单的形式。由于所能分析的方面的局限性，无法进行深入的研究。在完成外部设计概况后，传统的方法是利用二维软件对内部结构进行设计。不仅是建筑设计的好，而且设计效率低。另一方面，他们大多缺乏科学数据的经验来支持建筑设计。这样，建筑在初步分析中存在的问题最终会为建筑质量和结构安全埋下隐患，使建筑无法得到有效的设计保证。
3.3建筑设计成果不易展示
建筑工程设计完成后，需要进行成果展示。虽然建筑设计师会对效果图进行后期制作和渲染，但传统设计的效果图只能呈现二维静态效果。因此，与动态渲染相比，有明显的区别。
比如，虽然在后期可以对二维技术进行特殊处理，一些建筑设计的静态效果图可以表现出建筑的一些特点，但由于二维技术一直属于建筑设计领域，它是落后的，不能感受到设计的直观性三维空间。如果我们想补充大脑，这显然是不可行的。因此，在展示建筑设计成果的过程中，展览设计成果与实际建筑存在一定差距。另一方面，静态效果图很难显示建筑物建成后内外部形式和结构的整体外观效果。缺乏对建筑整体效果的展示，会使非专业人士在观看效果图后产生心理落差，因此对设计成果的展示有很大的局限性。
4BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
4.1BIM技术
在数字信息化、工程设计、施工及管理领域的具体作用:
（1） BIM技术突破了建筑结构设计领域数字化信息的历史难题。在传统的建筑结构设计中，大量采用人工手段进行数据采集、图纸设计以及后期的数据采集和整理，导致效率低下、精度不高。无法准确预测具体施工过程中可能出现的问题，也不可能准确预测整个工程的造价控制和相关资源的消耗，往往会导致建筑工程存在结构缺陷和建筑材料的过度浪费。BIM技术的应用彻底打破了建筑结构设计的历史模式。在网络信息技术时代，充分利用建筑CAD技术、cam等先进的三维建模技术，逐步将设计工程图纸由二维图形转换为三维图形，实现数字信息的可视化，结构设计过程将更加清晰和完整。通过一个单一的工程数据源系统，将建筑结构设计工程的各个方面结合起来，通过对建筑结构设计前期整个工程的造价控制、工程质量、性能、结构安全和竣工程度等数据的收集和整理，将建筑结构设计项目整合为一个有机整体，大大提高了建筑结构设计的质量和结构设计的效率，有效地减少了人为失误造成的资源浪费。
（2）BIM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，所有的设计都是基于图纸数据的。对于工程中可能存在的缺陷和施工过程中的能耗分析不到位，也无法准确计算建筑结构的碰撞承载力极限值，也不能准确测算整个工程的造价，采用BIM技术后，可以实现各专业设计之间的数据共享，将不同的科学领域整合为一个整体的设计思路，有效避免了因信息和数据不一致而造成的管线混乱或空间布局不合理的现象，对建筑结构设计中的缺陷进行改进和修补，保证工程的整体进度。
4.2BIM技术在建筑结构设计图纸设计的具体应用
(1)BIM技术提高了建筑结构设计图纸的质量
通过使用BIM技术，结合计算机网络技术，将过去的二维图纸设计可视化，并以三维图形的形式呈现在建筑结构设计师面前，使建筑结构设计的各个阶段都能以数字信息的形式清晰、完整地展现出来，为建筑结构设计人员提供大量有效的数据，科学地分析建筑施工中各个施工点的承载力，便于建筑结构设计人员实时修改。同时，可以将二维图纸改进为三维造型的形式，使建筑结构设计更加直观，提高建筑结构设计人员的设计精度，保障工程结构的整体质量。
(2) BIM技术实现了设计方案的虚拟构建
在传统的建筑结构设计方案中，工程施工中可能出现的问题只有在实际施工过程中才能发现。一旦出现重大结构问题，就会影响整体施工进度和施工质量，造成大量资源浪费。然而，利用BIM技术进行建筑结构施工可以实现虚拟施工，顾名思义，在实际施工前，通过计算机建模技术，设计方案在计算机上进行100%同步虚拟施工。在施工过程中，充分参考设计方案资料，第一时间发现施工过程中的结构问题，及时进行方案调整和完善，大大降低了工程建设的施工风险，同时也保证了建筑结构施工的整体质量，有利于我国建筑业的长远发展。
结束语
综上所述，我国城市建设活动越来越复杂，特别是近年来，建筑类型正逐步向高层建筑方向发展，这增加了建筑安全事故的发生频率。在这种情况下，设计人员应充分利用BIM技术，做好建筑结构设计，提高设计信息共享率，提高团队协作效率，提高设计方案的科学性和可行性，在建筑领域贯彻绿色可持续发展的理念。
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