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基于BIM的建筑结构施工图设计分析陈慧涵

发表时间：2021/4/15 来源：《基层建设》2020年第32期作者：陈慧涵

[导读] 摘要：结合BIM技术的应用，能够有效提升建筑结构施工设计效率和质量，转变建筑工程行业的建设管理观念，利用信息技术促进建筑行业的创新发展。

        佛山市顺德建筑设计院股份有限公司
        摘要：结合BIM技术的应用，能够有效提升建筑结构施工设计效率和质量，转变建筑工程行业的建设管理观念，利用信息技术促进建筑行业的创新发展。本文主要分析了BIM技术的应用价值和应用情况，分析了建筑结构施工图设计中BIM技术的具体应用措施。
        关键词：BIM技术；建筑结构；施工图设计；
        随着现代化信息技术的创新发展，我国建筑行业的建设管理观念也在不断地创新，结合现代化信息技术的应用，促进了建筑行业的智能化、信息化、现代化发展节奏。BIM技术属于依托于计算机软件技术和信息技术共同创造的先进技术系统，能够充分利用大数据管理技术和互联网信息技术优势，提升建筑工程建设管理水平。结合BIM技术进行建筑结构施工图设计，能够提升设计精确度，为建筑施工打下良好的基础。
        一、BIM技术的应用价值和应用情况
        1.应用价值
        BIM技术也被称为是建筑信息模型，利用数据库技术和计算机软件技术，是工程设计、施工和管理工作开展的重要工具[1]。BIM技术的核心功能，就是把相关资源和专业因素形成信息数据，实现数字化管理，利用系统的数字模拟功能监理处可视化的三维建筑模型。三维建筑模型能够直接使用软件操作，分析建筑工程结构设计的可行性方案。施工人员则通过三维建筑模型的应用，了解施工图纸和设计要求。建筑工程管理人员分析三维建筑模型信息，能够为管理措施的贯彻落实提供科学依据。BIM技术更像是共享优质资源的系统和平台，能够为建筑工程相关人员提供精确地信息数据，为工程设计、工程建设、工程验收和工程管理提供科学依据，提升建筑工程施工质量和施工效率，促进建筑行业的稳定发展。
        在传统的建筑结构施工设计过程中，比较常见的是有限元分析软件，该软件是分析建筑结构设计方案内容，针对设计方案的可行性进行评估。在分析工作完成之后，结合CAD软件的应用来呈现出二维图。该方式各个工作环节相对来说比较独立，但是最终形成的设计图纸效果比较差，如果需要更改也要消耗大量的时间和精力[2]。BIM技术是通过在计算机中建立虚拟的建筑工程三维模型，同时利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（例如空间、运动行为）的状态信息。BIM技术的应用能够把设计过程和建筑结构绘制工作统一在一起，为后期设计人员的图纸会审和施工人员的应用都提供了极大地便利。
        BIM技术改变了传统二维平面设计效果，节省了更多的设计时间，提升了建筑结构设计方案的可视化，工作人员在审图过程中能够及时发现问题、解决问题，做好相应的准备措施。BIM技术还能够强化设计人员和其他不同工作部门的沟通交流，强化协同设计，提升建筑结构设计和应用效率。
        2.BIM技术应用情况
        在我国建筑行业发展过程中，BIM技术的应用效率越来越高，尤其是在很多知名建筑工程项目建设中，该技术都发挥除了十分重要的作用[3]。例如上海中心大厦建筑工程在开发建设中全程使用BIM技术，至今BIM技术形成的该工程图纸模型、数据库还为建筑的运营管理提供重要参考依据。但在建筑行业整体发展过程中，BIM技术的应用水平依然较低，不具备完善的制度和写作机制，例如BIM技术建筑结构设计以及建模费用标准不够清晰，知识产权和所有权也存在问题，不同的单位数据应用和格式标准，存在较大的差异，没有把BIM技术优势充分发挥出来，影响了建筑工程建设效率和质量。BIM技术中的模型、图纸和数据都要强化管理，否则会对建筑工程后期建设和运营产生负面影响。

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        二、结合BIM技术开展建筑结构施工图纸设计
        1.把控工程体和构件之间的关系
        在建筑结构设计过程中结合BIM技术的应用，由于BIM技术模型设计系统对于逻辑结构依赖性非常强，要求技术人员在工作中需要明确地把握和控制好不同构件之间的关系[4]。例如工作人员需要处理好构件和属性之间的关系，综合考虑美学、力学、实用性要求。在建筑结构设计中，技术人员需要详细的了解钢筋混凝土构件、墙身砌体等相关材料的物理性质和力学特点，能够结合BIM技术的应用动态拓展模型系统，提升建筑结构施工图设计水平。
        2.全面分析工程原型开发过程
        在建筑结构设计工作的开展过程中，设计工作人员需要全面的分析建筑结构原型开发过程，根据系统数数据库的相关规则和指标，科学合理的应用资源数据信息。在分析工程原型开发的过程中，要通过接口层把物理储存数据和模型之间有效的连接在一起，利用模型层进行分析，观察设计方案的可行性[5]。设计工作人员在工作中需要跟计算机工作人员和数据库开发管理人员做好配合工作，把建筑结构施工图当中的设计规则、文件、图档资料和信息系统等实现数字化转化，共同保存在系统的数据层当中。设计人员结合建筑管理工作团队的实际工作情况，设置数据层的访问权限、调取权限和更改权限，保障数据层的安全可靠。在完成建筑结构施工图纸之后，设计人员要把设计方案形成三维模型图，具备可视性和可理解性特点。设计人员强化跟其他工作人员的沟通交流，跟技术人员、负责人、造价工作人员和监理人员等共同完成设计图纸的会审，确定出最终的工程建筑结构设计方案。
        3.实现BIM系统高效信息沟通和交互
        在使用BIM技术进行建筑结构施工图设计中，设计工作人员需要跟其他技术人员、造价管理人员和技术人员一起完成高效的信息沟通和交互，提升BIM系统的应用效率。例如可以结合可视化三维模拟技术的应用，跟各方工作人员讨论分析设计稿，收集各方意见之后进行设计方案的调整，能够优化呈现效果。大部分建筑工程的施工建设规模都非常大，建筑结构比较复杂，需要多名设计人员共同完成设计工作。因此可以结合BIM技术的应用进行协同设计，提升设计效率和设计质量。
        4.开展初步模拟化设计
        在建筑结构设计工作中，工作团队可以结合BIM技术的快速收集和掌握数据信息，针对建筑结构开展初步模拟化设计[6]。BIM技术能够避免传统设计工作过程中存在的信息数据收集慢、应用价值不高的问题，结合BIM技术优势在数据信息收集和分析过程中，及时发现问题解决问题。站在另一个角度设计人员通过进行BIM技术建筑结构设计，可以针对设计全过程进行动态化数据信息的记录和分析，并把数据信息保存在数据库当中。设计人员在设计工作和审核工作中，能够随时调取出历史记录来进行数据验证，优化建筑工程设计内容。数据库中保存的数据信息也能够为后续的设计图纸会审、施工建设和建筑维护保养工作的开展提供参考依据，为建筑工程的顺利完成打下良好的基础。
        结语
        综上所述，在建筑结构设计中应用BIM技术，发挥出三维模拟功能和数据库功能，能够通过棵树化系统、协同设计等措施，提升建筑结构设计水平和设计效率，提升建筑工程建设质量。
        参考文献：
        [1]焦守荣.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].中国建材科技，2019，28（01）：126-127.
        [2]陆亚珍.BIM下建筑结构施工图设计分析[J].建材与装饰，2018（51）：67-68.
        [3]凌小萍.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].建材与装饰，2016（37）：88-89.
        [4]张炎鑫.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计研究[J].低碳世界，2016（23）：170-171.
        [5]潘东文.基于BIM的建筑结构施工图设计分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016（23）：54-55.
        [6]周炽雄.BIM的建筑结构施工图设计分析[J].住宅与房地产，2016（18）：174.