何涛
天津华汇工程建筑设计有限公司
摘要：建筑工程建设质量不仅会影响建筑物的使用寿命，也与人们的生命安全紧密联系。为提升建筑物的建设质量，设计人员必须重视建筑结构的设计工作，以保证建筑物的质量满足相应的规范要求。BIM技术作为一种现代化新技术，在我国建筑结构设计中具有重要的作用，其在模型建立、动态控制与绿色可持续设计环节中均发挥着作用。设计人员应在建筑结构设计中积极应用BIM技术，充分发挥BIM技术的作用，不断细化设计方案，提高建筑结构设计质量，以提升建筑物的整体性能。
关键词：BIM技术；建筑工程；结构设计；应用
中图分类号：TU318文献标识码：A
1BIM技术的概念
BIM技术为建筑信息模型的简称，是一种以现代化信息技术为基础的软件工具，其具有大量功能，例如协调性、可出图性等，在建筑结构设计工作中可以对建筑信息资源进行收集与处理，并利用计算机技术将设计图纸转变为三维模型，对其进行参数设计[1]。与此同时，BIM技术可以对建筑结构设计图纸的可实施性进行检查，也可以验证建筑结构设计中存在错误的情况，还可以对数据进行实时的调整，确保减少建筑物在施工过程中发生设计变更的情况，以推动后续建设项目的顺利进行，减少建设项目成本。
2建筑结构设计中BIM技术的作用
2.1建筑结构设计智能化
在建筑设计过程中，建筑结构设计属于极其重要的工作内容，其与建筑工程的整体呈现效果及施工进度密切相关。将BIM技术应用到建筑结构设计环节中，可以利用3D工程模型展现抽象复杂的设计图纸，同时可以生成某个建筑项目中各个建筑之间的不同数据的比例[2]。如果建筑结构设计图纸存在不合理的部分，BIM技术可以在保持原有的设计基础上，对相关数据进行调整，有效减少人工的繁琐计算的工作内容，从而避免出现计算失误的现象。
2.2建筑工程设计协调性
在建筑施工过程中，传统的交流方式都是使用图纸或者相关文件，这种交流方式仅仅是个人之间或者一部分人之间的交流，很难共享资源与数据，同时会因信息阻隔的原因，出现建筑结构设计中存在的问题被延期解决、甚至不被解决的现象。在建筑结构设计中应用BIM技术，能够有效的解决上述问题。BIM技术可以根据计算机的数据终端，在各个专业之间对数据库及相关数据进行创建。这样既可以达到专业之间数据共享的目的，为专业之间提供沟通交流的机会，也可通过对相关数据的建立，更加有利于各专业之间遵循工作原则，从而增加建筑工程设计的协调性。
3 BIM技术在建筑结构设计中的应用
BIM 技术在建筑工程结构设计中的应用主要是通过系统将所需要的模型发送到分析软件中去，然后利用特定的算法将建筑结构的设计信息进行计算，同时根据设计人员输入的相关指令生成动态的图纸和结构模型。在这一过程中，为了能够有效提升结构设计的准确性和合理性，需要相关设计人员对模型空间整体的真实性和 BIM 系统的物理建模能力进行综合的考虑。
3.1工程概况
以某城市森林公园博物馆建设为例，该项目建设目的是加强人与自然的联系，落实低碳环保理念，实现人与自然的和谐相处。博物馆是由不同弧度的曲面片墙组合而成的，以期凸显建筑内敛、沉静之气。通过 BIM 技术的应用，加强了各结构参数的准确性，为凸显建设主体、打造绿色环保低碳建筑奠定了坚实基础。
3.2建筑模型的建立
博物馆设计中通过 BIM 技术的应用实现了信息的高度集成，为结构设计人员提供了充足、可靠的数据支持。
同时通过BIM 技术的应用，实现了对工程各阶段性能的合理分析，制定了完善的管控方案，达到全生命周期管理的目标。在建筑信息模型建立中，利用 BIM 将整个工程项目模型划分成建筑模型、结构模型和设备模型三部分，且配备专业的设计人员负责三类模型的分别构建，在模型建立中，通过信息交流平台加强协作，以保证项目整体模型的质量。
3.3 BIM在项目中的具体应用
3.3.1 可视化设计
在项目模型建成后，将其导入到可视化软件中，以实现模型的立体化构建，还原模型真实场景，使设计人员直观了解项目的内外观设计情况，并进行相关意见的交流，科学优化项目模型。BIM 技术是一种基于现代化信息技术背景下建筑设计应用，依据自身信息化的程序设计将建筑结构的构件通过三维模型的方式直观的展示给用户群体，从而有效提升建筑设计信息的传递质量。在传统的建筑结构设计过程中都是通过 CAD 软件进行相关结构图纸的绘制工作，这种工作模式下的建筑结构设计过程很难直观的将建筑结构信息呈现出来，在一定程度上阻碍了用户获取信息的效率[3]。而基于 BIM 技术应用下的建筑结构设计在初期阶段就是通过建立三维实体结构模型进行设计，借助直观的建筑结构呈现，可以帮助不同用户从不同角度获取建筑结构的相关信息，对建筑构件的基本信息和功能布局有一个全面的了解。在该博物馆的设计过程中，设计人员会通过动态演示的方式，帮助用户直观的对建筑结构各部位信息进行观测，便于设计人员选择出最佳设计方案，并及时的发现结构设计中存在的问题，从而不断优化和提升结构设计的科学性和合理性。
3.3.2 协同设计
BIM 中的协作设计主要分为两种模式，一是使用链接文件实现模型整合；二是利用 REVIT 的协同功能满足协同设计要求。本工程项目采用了链接文件模式将不同设计模型整合起来。在本项目中构建的模型种类主要有：建筑模型、结构模型、暖通模型、给排水模型、电气模型。通过各专业的设计 , 产生各部分的模型文件 ,然后通过链接的方式组合到一个模型中。BIM 的协同设计解决了传统建筑设计中存在的各类问题，加强了模型之间的链接效果，为结构设计内容变更及优化提供了技术支持。例如，在结构柱尺寸修改上，结构设计人员只需要对结构柱的相关参数予以更改，就可完成模型及相关参数的修改和更新工作，保证了结构设计质量，减少了后续工程建设中的问题。另外，BIM 也为各专业构建了良好协作平台，实现了施工质量、进度等的有效控制。协同设计不仅改变了结构设计人员、施工技术人员传统的工作协调模式 , 而且业主、制造商、施工企业都可以基于同一个带有三维参数的建筑模型协同工作。
3.3.3 碰撞检查
本项目在碰撞检查时，可直接将模型导入到 NAVISWORKS 软件中，即可通过软件自带功能及漫游功能来满足碰撞检查要求，加强图纸及方案设计的合理性。碰撞检查并不针对全部施工内容，其需要通过对检测结果的有效筛选，找出真正需要修改的位置，然后进行各专业论证，确保工程建设质量。例如，管线的碰撞检查。利用 BIM 技术将管线设计内容导入到软件系统中，通过软件的自动化处理得出准确的检测结果，了解管道布设情况，并及时对其中存在的冲突予以管控，从而避免实际施工中设计变更问题的出现，维护工程建设成本。
总而言之，在建筑结构设计中，建筑设计人员应积极运用BIM技术，充分发挥BIM技术的作用，促进建筑结构设计的智能化，提高建筑工程设计的协调性，同时，借助可视化功能，不断提高建筑结构设计的质量和安全性，提升建筑的整体性能，进而大力推动我国建筑行业的发展。
参考文献
[1]彭婧.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用[J].住宅与房地产，2019(28):140.
[2]张小涛.绿色建筑节能设计中BIM技术的运用分析[J].绿色科技，2019(18):210-211.
[3]陈立.基于BIM技术的住宅建筑设计[J].门窗，2019(18):131.