王洪宝
青岛黄海学院 山东青岛 266427
摘 要：随着建筑行业在人们的生活当中所占的比重越来越大，更多的人将目光转移到建筑行业的科技新兴上面，BIM技术就是在这种背景下应运而生。在建筑设计当中，如何将结构优化与完善，如何利用有效地时间去创造更多的价值，BIM技术给出了一份优异的答案。本文根据近几年BIM技术在建筑结构设计中的发展进行相关探讨。
关键词： BIM技术 ?建筑结构设计? 应用
随着人们生活的日益丰富，对于建筑结构的要求也在逐渐增多，这就导致了图纸的复杂化与施工难度的提升。在曾今的建筑计划方案被迅速淘汰的情况下，如何做成更好地建模、优化图纸、层次分辨以及后续的工作成了整个建筑行业所面临的难题，BIM技术适时的出现解决了这个难题。其利用工程信息所建立的三维工程模型是继CAD之后建筑行业的又一大里程碑式的创新。
一．BIM技术概述
BIM技术，是一种利于三维虚拟技术进行数据库的创建，实现数据动态变化和建筑施工状态同步的技术软件。其除了优越的性能之外，还贯穿了整个建筑工程项目的周期，改变了传统粗放型施工的结构，可以更加快速、有效地实现建筑项目，成功向先进集约型施工方式转变。BIM技术的发明掀起了一场建筑行业的信息变革，从此建筑行业变得更加精细化、高效化和统一化。在近期的调查中显示，近八成的百强建筑企业都在使用BIM技术，我国也发布了《现代建筑设计与施工关键技术研究》等重点国家科研计划，来扶持相关企业的发展。
二．现有传统建筑结构设计技术的不足
2.1 建模技术不完善
我国拥有古老悠久的历史，在整个历史长河中，建筑是其中灿烂的文化之一。我国的建筑结构有着上千年的历史发展，经历了手工、平面图纸到现代的立体模型等各个阶段，可以说是极其辉煌的一段历史。在科技时代到来之后，许多传统行业都受到了不同程度的打击，建筑业便是其中的一个，由于长期以来的传统，其技术变革显得困难重重，尤其建筑结构设计技术方面，还有着很大的弊端，往往会出现建模参数上的失误而导致整个工程的延期。
2.2 图纸指导性不足
图纸时建筑设计当中的一大基础，一个建筑结构是否完善、符合国家相关的规定标准，在很大程度上都是和图纸的精确程度有关的。在传统的建筑施工图纸测绘上，大多用CAD软件进行操作，虽然其可以构建出良好的比例和框架，但是在层次感方面存在着很大的缺陷。如果是管线较为复杂，结构变化较多的设计，CAD软件就显得捉襟见肘，图纸的指导价值也会大为下降。如果没有一个精细的图纸进行参考，那么在施工时必然会造成与理想中的设计差距较大。也正是因为这样的需求，BIM设计软件才会被人开发出来并被广泛应用。
三．BIM技术在建筑结构设计中的应用
3.1 BIM技术在建筑结构设计中的应用优势
3.1.1 可视化
BIM技术中的可视化，是一种三维立体图形的模式。在传统图纸绘制当中，建筑人员和施工人员往往仅能靠三视图在脑中自行想象建筑结构，这对空间力就有着很高的要求。若是简单的建筑结构还可以凭借经验与图纸的精细化进行施工，但要碰到样式多变、结构复杂的建筑，一旦疏忽就会造成不可逆的损失。BIM技术中的可视化完全弥补了这个缺点，尤其线条式的构件形成的三维图摆放在人们面前时，有着一种一目了然的既视感，这就是所谓的“所见即所得”。
3.1.2 可优化
在整个建筑设计的过程当中，必然不会一次性就将图纸设计成功，而是在施工起始阶段，还未全面铺就的情况下进行逐步更改，以达到较完美的施工结果。不断地设计、优化，将图纸更深一步地描绘，是每个建筑项目所一定要经历的阶段。BIM技术，提供了建筑物实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息等；还提供了建筑物变化以后的实际存在，这样即使复杂的项目也可以随时进行调整。BIM技术虽然不能够一键优化，但是可以为不断优化提供简单快速的工具。
3.1.3 模拟性
BIM技术的模拟性是整个建筑行业最大的革新，为整个建筑结构的打造提供了极大的便利。所谓模拟性。不单单是模拟出建筑物的实物模式，更是提供了节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等。在其他方面，其可以模拟出实际施工过程中可能出现的一些问题和相应的解决方案，从而来指导施工的进行，这一优势是任何传统技术所不具备的，对建筑结构设计相关工作十分有利。
3.2 BIM技术在建筑结构设计中的应用方式
3.2.1 建模阶段的应用
前文曾提到，BIM技术拥有着可视性与模拟性的功能，所以在建模阶段其优点就显得尤为突出。建模工作是建筑结构设计的主要工作之一，是图纸出具、细节调整甚至成本核算等工作的基础之一，BIM技术的应用为其确定建筑结构的外形，相关的参数都提供了极大的便利。如某一栋建筑需要采光率较高，就可以通过BIM技术模拟采光条件，从而实现建筑的有效光照。
3.2.2 施工阶段的应用
施工阶段，BIM技术的应用主要包括细节调整、孔洞预留等。常见的建筑结构设计细节包括入室线路孔洞、采阳窗位置、隔热材料选取、保温材料选取、墙内线路走向等等，这些细节方面的结构设计出现问题极可能导致建筑性能下降，比如保温材料的选择。在北方的秋冬季节，由于气温的急剧降低，供暖问题便是民生最为重要的问题，而BIM技术可以模拟出不同温度下保温材料的效果。
3.3.3 出图方面的应用
BIM技术作为一项各方面都有着极具出众的软件，在出图方面比传统行业有着更多的优势，其有着明显的立体感与层次感，也是可视化优势的一种延伸。BIM技术下，人员先利用软件完成建模，之后调整各项细节，出具带有色彩和光特色的图纸，施工人员能够一目了然的了解建筑结构设计的核心理念，且对于其中大小比例可以进行十分详细的分析，通过光特色表达了各结构层次的位置关系，层次感、差异感十分明显。BIM技术出图优势在建筑结构设计中的优势得到了体现。
四．BIM技术在建筑结构设计中的难点分析
虽然BIM技术在整个建筑结构方面有着十分强大的优势，但其也有一些针对技术人员的难点需要去克服：
1.应重视对模型空间结构的完整性的保持。整个建筑结构是一个庞大的整体，其完整性的体现是整个工程中一个重要的过程，且只有保障一定的完整性才能够构建出动态的施工图与结构模型。
2.重视对建筑结构构件的合理选择。在建造项目时，如何用更小价值的材料做到满足项目要求是一个重要的研究方面。BIM技术无法模拟出各种构件的组合，以实现对建筑结构分析模型、物理模型与施工图文档完全数据模型的无缝连接，很容易造成数据丢失的情况。
五．总结
BIM技术的广泛应用，深刻改变了整个建筑行业的发展方向，使建筑业迈入了一个新的阶段。从目前来看，BIM技术还有着一些技术上的缺点，但比起传统的技术无疑优势是显著的，其对整个流程的模拟也使得工程不会出现较大的偏差，造成经济的损失与威胁到人身安全。保障BIM技术的发展，是我国现今建筑技术行业所发展的重要方向之一。
参考文献：
[1] 史瑞英.浅谈BIM技术在CL建筑结构体系中的应用研究[J].建设科技，2015（23）：50～51.
[2] 朱宝胜.BIM技术在建筑结构协同设计中的应用研究[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2016，25（04）：35～36.
[3] 郭士刚.建筑结构设计中BIM技术的应脚].工程技术研究, 2017 (11) : 224~225.
[4] 李君永建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[0].中国住宅设施，2017 (1) :19~20+10.
[5] 卓博华.BIM技术在建筑结构设计中的应用]工程技术研究, 2017 (8) : 229 ~ 230.
[6] 刘靖，朱平探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].价值工程, 2017 (7) : 162 ~ 163.
[7] 李轼，王科亮，刘媛探析建筑结构设计中BIM技术的应脚]江西建材, 2015 (3) : 34.
作者简介：王洪宝(1999-1) ,性别：男，民族：汉族，籍贯：山东德州，学历：本科，单位：青岛黄海学院，研究方向：建筑工程方向，单位所在的省市和邮编： 山东青岛 266427