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建筑结构设计中BIM技术的有效应用

发表时间：2021/7/23 来源：《建筑科技》2020年12月上作者：刘志庆

[导读] 随着中国现代化水平的不断提高，城市化进程的加快，信息时代的到来，人们对建筑设计的合理性提出了更高的要求，BIM技术作为一种现代信息技术，在建筑设计中有着举足轻重的地位。本文分析BIM技术在建筑设计中的具体表现，希望能为我国建筑技术的进一步发展提供一定的理论依据。

东风设计研究院有限公司刘志庆湖北武汉 430056

摘要：随着中国现代化水平的不断提高，城市化进程的加快，信息时代的到来，人们对建筑设计的合理性提出了更高的要求，BIM技术作为一种现代信息技术，在建筑设计中有着举足轻重的地位。本文分析BIM技术在建筑设计中的具体表现，希望能为我国建筑技术的进一步发展提供一定的理论依据。
关键词：BIM技术；建筑结构；有效应用
        前言：BIM技术一方面帮助建筑行业进行数据交换，为相关部门提供更准确、更完善的数据和信息。还促进相关部门的可持续发展，促进不同企业的协调处理，对大厦的建设也有重大效益。
        一、BIM的特点
        （一）可视性
        首先是可视化，BIM技术以三维物理图形的形式显示过去的线性元件。虽然建筑业有设计公司设计，但这种解读主要是由专业的绘画团队根据信息之间交互和反馈的可视化。在建筑信息模型中，所有过程都是透明的，可见的。它的可视化不仅用于展示效果和对生产的报告，也用于设计过程中的沟通、讨论和决策，可以建立在可视化基础上的构造和操作。
        （二）协调性
        在设计过程中，专业设计人员往往沟通不畅，导致专业人员之间的冲突问题繁多，特别是在管道的设计中。在空调系统、给排水、强弱电等方面，往往或多或少会出现碰撞的问题。在飞机的设计中，碰撞问题很难确定，所以可能要等报告结果。BIM信息模型能在施工初期协调不同专业的冲突问题，生成报告并帮助设计师修改。同时，BIM技术可以实现消防部门的协调和电梯井道的定位。
        （三）模拟性
        模拟演示也是BIM技术的一个高潮，传统的演示只是对项目最终效果和结果的演示，人们经常看到令人眼花缭乱的卡通、奇妙的3D。BIM技术可以用于从项目规划到施工，甚至后期运维的真实模拟。节能模拟、紧急疏散模拟、太阳能模拟和导热系数模拟等都是很突出的特点。4D模拟（三维模型加上项目开发时间）可在投标和施工阶段进行。根据施工组织设计模拟实际施工，确定合理的施工方案，同时，可以进行5D（基于3D模型的成本控制）的成本控制模拟。在运行后期，可以模拟日常应急处理方案，如模拟地震疏散、模拟火灾疏散等。这是传统的二维操作模式无法实现的，只有建筑信息的BIM模型产品才得以实现。
        （四）优化性
        事实上，在整个设计、施工和运营过程中，BIM技术不是优化所必需的。但可以更加高效和方便，如果在BIM技术的基础上进行优化，由于优化过程受信息、复杂性和时间的影响，BIM技术可以增加信息量的使用，将复杂问题简单化，也可以节省很多时间。特别是现代建筑的复杂性超出了参与者自身能力的极限。因此，需要采用BIM技术来解决这一问题。

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        （五）可出图性
        BIM技术不仅可以为建筑设计和设计机构的构件加工提供联合设计，同时还可以帮助业主提供管线详图、施工洞口总图，和关于可视化、协调、模拟和优化过程的影响评估和改进的报告。
        二、BIM技术的应用
        在现代建筑中，随着建筑的空间越来越大，范围越来越大，钢结构的稳定性要求越来越高，钢结构的施工不仅要有相应的设计形式，还要有每个组件的形状。在耦合形式上，不仅包括梁的耦合，还包括梁与梁的硬耦合和黑耦合。因此，有必要优化参数，更精确地计算高度和距离，充分发挥其有效调节参数的作用，建设项目还需要实施加固工程，这样既能加强钢结构的薄弱环节，又能保证建筑结构的整体稳定性。在这个过程中，需要算出钢筋的准确位置。BIM技术通过生成详细的图纸，使任何部分的设计都能满足建筑的使用要求，从而提高了钢结构的设计水平。
        在施工阶段，BM技术可以帮助在施工阶段进行远程监控或操作。操作技术主要包括BIM模型结合GPS或GIS、移动通信、现场跟踪技术，能直接定位位置信息，对施工进度一目了然。地理设计条件和位置信息问题可以远程直接处理。现代移动通信的发展技术非常全面，如果在施工过程中出现技术或操作上的问题，使用移动通信功能可能是远程的，空间限制，无论何时何地，决策双方面对面的虚拟沟通。
        BIM技术虽然可以给建筑业带来很大的帮助，但相关技术的发展有待完善。目前还没有一套完整的标准体系来完善相关技术。在内部环境中，BIM技术的应用对技术和施工人员的专业要求比较高。当地建筑工人没有接受专业培训和指导，一些建筑工人还不能掌握这项技术。因此，中国也必须培养一批这样的技术人才，BIM技术作为一种现代建筑技术，具有明显的优势。
BIM技术在建筑业的广泛应用被认为是未来建筑业的大趋势。BIM技术对建筑结构的设计有很大的好处，可以帮助建筑工程的优化设计，提高了施工效率。在一定程度上保证了建筑物的质量和安全，在社会各界和相关领域的帮助下，将会发现更大的价值。
        在BIM技术中，数据模型的建立属于主体部分，数据模型不仅仅是对参数的简单分析和修改，但也可以通过设置参数来显示建筑设计的整体几何模型和结构特性，并显示建筑中的所有参数设计。
结构设计需要安装装配系统。传统的安装工作要求设计人员根据设计的要求和设计参数和综合分析后制定修改方案。但是，如果BIM技术应用于确定建筑设计参数，只有进行适当的结构改变，才能组装部件，它不仅通过自动调整参数来保证建筑物的安全，而且完全符合建筑物的设计要求，由客户放置。
        结语：
        建筑设计师积极采用新技术，这可以提高建筑设计水平。因此，在建筑设计中，充分发挥BM技术的作用，推进建筑结构智能化设计，提高建筑工程设计的协调性，通过可视化功能提高建筑的整体效率，进一步促进中国建筑业的发展。
参考文献
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