摘要：伴随着经济社会的快速发展，城镇化发展的进度也与日俱增，低楼转变成高楼，中低层也逐渐向高层、超高层建筑发展，体型和内部空间也越来越不规则，建筑结构的安全设计愈来愈重要。建筑结构工程设计决定了建筑施工是否可行，工程造价是否合理，它是建筑整体构造的细部分项，是计算工程成本、核定工期的重要依据。对于大型的建筑工程而言，建筑工期长，施工中各种不可抗力等因素的影响，这就要求建筑结构前期的安全设计要足够科学合理，确保建筑施工的工程质量有所保障，而BIM作为一种新兴的建筑信息模型，将建筑结构工程与其融合，能够更加保证建筑的结构安全设计。由此可见，BIM技术在建筑结构工程设计中的应用至关重要。本文通过描述BIM在目前建筑领域的应用现状，简要分析了其在建筑结构工程设计的应用的重要性及存在的弊端，确保BIM技术更好的运用。
关键词：BIM；建筑结构；工程设计
BIM——建筑信息模型，它是以建筑工程的各项数据参数为依据，通过计算机软件操作，建立的三维建筑模型，通过立体的效果图使建筑构造更加清楚，这在一定程度上满足了高层建筑的设计规划要求，通过三维模拟，推断建筑设计是否合理，结构是否可行、可靠和安全，并通过修改数据参数，找寻更加安全合理的结构传力路径和构造节点。BIM技术形成的可视化数字模型可以使设计人员更加清晰的看出设计理念及建筑的理解，更是设计单位变更设计的重要资源，如果在设计阶段充分利用该技术，不仅能降低工程总体的成本，更能缩短工期，进一步提高建筑的总体结构安全和质量安全[1]。BIM技术的应用推进建筑行业进入一场新的信息革命，推动着建筑行业的发展与创新。达到资源可持续发展，响应国家环保理念。
一、BIM在建筑结构工程设计中的应用现状及其重要性
21世纪是一个新纪元，代表着信息化时代的到来，近年来，信息化的发展伴随着计算机技术的成熟与壮大，也逐渐步入高潮期，建筑行业也迎来了新的挑战，BIM技术的引入代表了建筑行业已逐渐踏入信息化发展的行列。建筑结构设计是建筑的框架图，它决定了建筑的质量和结构安全。BIM技术通过平台数据共享，将设计单位、建筑单位、施工单位紧密的连在一起，通过数据收集实现对工程的整体掌控，实时共享使与项目相关的各方能及时得到最新建筑信息。但是受目前技术水平的限制、建设周期超短和变更频繁，BIM在建筑市场的推广并不广泛，许多公司的能力有限，与BIM相关的技术人才的也很匮乏。目前很多建筑设计单位仍然沿袭传统的设计方式，极大降低了设计效率，增大了与客户沟通的难度，要解决这些问题就必须达到设计、建设与施工一体化，即实现对BIM技术的全方位应用。
二、BIM在建筑结构工程设计中的优点及具体应用
1.优化设计方案、细致方案的可行性
通过对BIM形成的三维数据模型进行动态的演示、整体的结构模型清晰，计算分析合理，能实现对方案的优化和更改，保证设计质量。一般的设计不可能一次就达到理想的设计深度，图纸的修改是不可避免的。当面对这种设计深度不足时，传统的设计方法只能从单方面去修
并检验其可行性，这使得整个建筑的局限性很大。BIM技术可以通过碰撞的方式以整体建筑为基础进行检测，指出多方位的调整办法[2]，不仅可以节约时间，更能提高设计效率，达到理想的设计方案。
2.数据资源实现平台共享与交流
BIM技术可以实现对建筑结构设计资源的共享与交流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计人员通过BIM技术，在数据平台上录入公开的设计成果，就能实现设计数据资源的共享与交流，其他设计人员可以在此数据参数的基础上去粗取精，对结构设计图进行优化，增强建筑的整体完善性，在一定程度上提高建筑结构设计的总体质量。
3.三维数据模型，实现建筑结构设计的可视化
传统的图纸设计一般分为两类：手绘图和AutoCAD等制图软件制图，这些都是二维平面图，各部分图纸之间的不连贯会存在很大的割裂隐患，导致图纸中存在盲区。再者不同专业的设计图纸由于专业知识的不同会存在设计理念的差异，这样一整套图纸设计出来后，不仅不能显示出详细的工程信息，而且也极大的降低了工程设计的精准度[3]。BIM系列的设计软件是相互关联的，例如通过钢筋算量软件形成建筑的整个框架，再将此框架导入到土建算量软件中，通过输入数据参数即可形成整个建筑大概的三维数据模型，通过计价软件即可得出整个工程的造价。BIM技术还能通过Autodesk Revit系列软件实现动态演示，这对提供建筑构造的合理性很重要。尤其对后期维护使用带来方便，如便于查找位置、是否连接、是否匹配等。
三、BIM在建筑结构工程设计中的难处及对策
1.数据参数计算复杂，工程量较大
BIM的三维模型是建立在无数的数据参数的基础上形成的，将数据模块的输入到结构分析软件中，这些软件通过数据构建成一个结构框架，将设计信息通过框架反馈出来，对于不合理的数据参数将直接反应在结构模型上，因此设计人员要充分考虑到数据的合理性和建筑实现的可能性以及BIM生成的建筑模型是否能生成用于指导实际施工的图纸。其次建筑的结构安全主要与结构材料有关，因此设计人员还要了解建筑材料各项物理性能、承受的荷载及其他力学指数，这样才能实现各个结构的数据对接，提高设计图的整体化水平。
2.数据模型过于标准化，实际运行达不到理想效果
BIM技术形成的建筑模型是建立在标准的条件状态下，不存在不可抗力等其他因素的影响，才能确保各项环节完全对接，要求设计的结构构件严格按照规范文件进行施工，若施工中某项工艺未达到相应的规范标准，构件较为复杂，则极大可能会造成数据模型中的数据丢失，实际施工与设计不符。
3.BIM技术成本高，相应的管理体系不成熟
BIM技术是从国外引进，目前相关的机制体制还不够健全，就法律层面上来讲就存在以下问题：BIM技术使用的时效性存在问题；在传递数据参数时，相关数据资源的产权及参数变更的责任问题等[4]。另一方面BIM技术的分工与图纸所涉及的深度有关，同一个软件可能需要不同的设计人员共同参与，设计的标准也有所变化。BIM是一个系列工程，前期需要投入大量的人力、物力、财力，该技术对人员的技术及设备精度要求较高，而且软件也在不断的更新换代，需要时刻对数据就行存档，这也是一个难点。
结论
信息化时代的发展表明BIM终将成为建筑行业未来重要的技术，在建筑工程结构设计中，运用BIM技术不仅能实现项目信息的可视化，更能不断提高结构设计的安全性和稳定性。BIM技术通过数据资源的共享与交流，极大程度的降低建筑成本，优化施工设计。推动建筑设计持续稳定的发展。
参考文献
[1]程歆琛.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[D].长春工程学院，2017.
[2]卓博华.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究，2017，（08）：229-230.（2017-08-15）[2017-08-22].
[3]李秀霞.关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].门窗，2017，（02）：134.[2017-08-22].
[4]郁万斌.BIM在建筑结构设计中的应用[J].江西建材，2017，（08）：51+54.[2017-08-22].
论文作者:傅晋申
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/4
标签：建筑论文; 技术论文; 数据论文; 建筑结构论文; 结构论文; 工程设计论文; 结构设计论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;