广东鸿宇建筑与工程设计顾问有限公司 523000
摘要：在建筑行业，如果将CAD技术的应用当作建筑工程设计领域在现代的第一次革新，那么以解决工程各个阶段信息化问题为目的的BIM技术应用就是建筑工程设计领域在现代的第二次变革。本文首先介绍了BIM技术，然后介绍了BIM技术在建筑结构设计工作中的应用，同时提出了这项技术目前在应用中产生的问题。
关键词：BIM技术；建筑结构设计；结构；应用
当下这个时代是信息时代，信息技术已经渗入到了各个领域各个行业中，推动了各个行业的发展与效率的提升。建筑行业事关我国国计民生，是目前我国发展最快的行业之一，但是建筑行业的信息化建设还有待加强。在市场竞争愈发激烈、原材料和人力等成本逐渐上升的今天，建筑行业想要获得更好的发展，必须要实现信息化、现代化。应用BIM技术，就是建筑行业信息化发展的重要前进方向。
一、BIM技术简介
BIM技术产生的思想源自于制造业中将CAD、CAM等软件集成在一起的计算机综合集成制造系统CIMS，通过三维数字模型技术为基本构架，将建筑工程中的规划、设计、施工、维护、管理等等各个阶段与各个系统之间联系的断层打破，实现全过程的信息化沟通和信息化管理，实现电子化的建筑全寿命周期管理。BIM技术应当具有一下几个特点：
第一，可视化。可视化，也就是说当应用了BIM技术之后，建筑行业所取得的效果都可以被展示出来。举例来讲，当图纸被设计出来之后，利用BIM技术，可以将图纸通过三维立体图形的方式构建出来进行展示，这就避免了传统的二维方式带来的不够全面立体的缺点。利用BIM技术反映出来的可视化模型特征，具有高度的互动性，其建模过程全部可视。
第二，协调性。BIM技术大大提升了施工效率。为了达到这一目的，建筑工程在绘制图纸的初期，就汇集了不同专业的人员沟通协调，形成了一个全体技术人员都认可的施工方案，将其三维立体化，指导施工的进行。尤其是对于一些涉及到全部建筑物的子系统，比如消防、水路、电路等的布置，BIM技术更能发挥良好的作用。
第三，简化设计属性。应用BIM技术，可以大大简化设计流程，尤其是可以大大简化涉及修改流程，让建筑结构设计变得更加方便、快捷，提升了工作人员的工作效率。
二、BIM技术在建筑结构设计中的应用
1.三维可视化模型设计
在BIM技术应用之前，建筑结构设计人员通常都是使用CAD设计出来建筑结构的平面图形，或者是立体图形、剖面图形相结合的方式，来向客户展示他们的设计成果。这三种方式相比于图纸，都能够非常全面得展示设计的全部内容，已经在建筑设计行业内取得了很大的进步，但是使用平面图、立体图、剖面图相结合的方式欠缺整体性，有一种将一个立体的、具象的三维图形割裂化的表现。在具体的设计中，这种割裂问题可能会影响到客户的认识，也有可能影响设计的准确性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着目前建筑物规模的不断提升，建筑物的复杂程度也大大增加，传统的三种视图模式已经无法满足复杂建筑物的设计特别是复杂建筑物的结构设计，非常容易出现错误和较大的误差，甚至出现明显的图形和实际不匹配现象。利用BIM技术中的三维可视化模型建模技术，能够让设计人员结合三种视图的优点，做出一个更加具象、清晰、但是却又非常准确的三维立体建筑物模型，以建模成果，巩固分析成果，同时可以为建筑物的修改和升级提供最全面而准确的素材，提升决策的准确性和目的性。
2.科学选择和改进软件
将BIM技术应用到建筑结构设计中，一定离不开软件和硬件的帮助。因此BIM技术的应用，可以帮助建筑设计行业以及全部建筑类软件和办公软件的升级与发展。目前，BIM技术已经指明了这些软件的发展方向：第一，保证计算机软件要有足够的兼容性。目前新的思想和技术还在发展中，计算机软件必须要考虑到未来技术的发展，以及兼容目前主流的建筑设计软件，要为这些软件预留足够的端口和性能的冗余，还要使用足够开放的架构，为日后的升级与融合打下坚实的平台基础。第二，不断提升软件的效能，尤其是提升软件与实际设计工作的贴合度，从交互界面、运算逻辑等等方面，加强同硬件的联系，反应设计人员的真实需求，让计算机软件最大程度成为建筑结构设计效率的倍化器。同时，要重视BIM技术数据库建设。整个设计过程会产生一个数据库，这个数据库是共享的，参与设计的各个方面都可以使用这个数据库。同时随着数据库的不断扩容与丰富，很多的优秀经验得以保存，同时过时的理念和思想要加速淘汰。这些数据影响最大的就是初步设计施工图的阶段，使用BIM技术应用背景下的数据库资源，不仅大大简化了设计流程，同时还可以使用族资源，量化参数，提升设计效能。
3.协同设计
除了上文中论述的基于BIM技术应用背景下的数据库，还可以建立BIM技术应用背景下的设计平台，开放给设计师使用，提升协同工作的效率。在这样一个平台中，各个设计部门，甚至是施工部门和监管部门，可以使用统一的、开放的工具沟通交流，快速反应问题，共同解决问题，以及共享一些关键的信息。在统一平台之下，可以规范所有设计人员的工作行为，自动检测设计中出现的问题与不足，极大地提升了设计效率和沟通效率，大大降低了建筑结构设计的时间，同时也方便了建筑结构设计的修改与扩充，让全体设计人员都能够共享便利。
4.建筑方案论证
将BIM技术应用在建筑结构设计中，可以辅助建筑设计，同时根据模拟的成果分析建筑空间使用率、结构强度等等关键因素，增强建筑团队与设计团队、业主与建筑公司之间的良性互动，倾听各方的要求与不满，让各方面都能够快速而实时的共享信息。在BIM技术应用的过程中，将一些专业的参数与规则具象化，既量化了建筑物模型，同时也可以给工程相关各方直观地感受建筑效果，大大提升了建筑设计方案的参考性、灵活性。在不断的沟通交流中，随时改进模型，而又不用处处都将模型落实到纸面上或者缩放比例模型，让人与建筑物最低成本的直观对话成为可能。通过这一过程，设计人员可以获得更多的反馈信息，发现设计中的问题，获得更多的启发，减少设计中的盲点与不合理之处。另外一方面，建筑相关各方都能够直观地感受到建筑的方方面面，快速抓住建筑结构的要害，共同参与到建筑的设计施工中，减少沟通交流和后期修改建筑计划的成本与时间，简化施工流程，提升整个建筑工程施工建设的效率，提升质量。
三、BIM技术在建筑结构设计中的应用难点
目前，BIM技术还处在发展期与推广期，其软件的成熟度、性能、应用范围都还有待提升。这些软件使用的门槛也很高，需要专业的人员与配置相对较高的设备才能够使用。这就给BIM技术的推广和发展造成了一些困难，BIM技术在建筑结构设计中的应用出现了难点，主要体现在以下几个方面。第一，标准体系不健全，因为技术还在推广与成熟阶段，很多指标参数还不够健全，还都处在前期调研过程中。第二，法律问题，BIM技术在使用中是否合法，是否侵犯了别的公司的专利等权利，模型的参数等指标是否要公开等等法律问题都没有一个定论。第三，软件的本土化问题。目前的BIM技术涉及到的软件都是国外的，还没有本土化，本土化应用还会出现一系列的问题。
结论
BIM技术在建筑行业中的发展和应用，符合信息化时代的建筑行业发展趋势，在建筑结构设计中的应用也不断广泛、成熟。这种技术节省了大量的人力、物力、财力，推动了建筑工程设计水平的大范围提升，同时还推动了技术的不断前进。BIM技术的应用，推动了建筑行业可视化、信息化水平的提升，大大提升了建筑行业的发展，应当得到国家和行业的充分重视。
参考文献
[1]李轼，王科亮，刘媛.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材，2015（03）：34.
[2]陈庆丰，徐云博，刘继鹏，胡愈.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川水泥，2015（11）：154.
[3]张鑫睿.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2018（01）：50.
论文作者:蒋福升
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/22
标签：技术论文; 建筑论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 建筑行业论文; 模型论文; 软件论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;