广西壮族自治区建筑工程质量检测中心 广西南宁 530005
摘要：随着当前计算机技术的进步，一种基于计算机系统的辅助建筑设计技术应运而生，这就是BIM技术。BIM技术在建筑建设的全过程中凭借其可视化、模拟性、优化性、协调性以及可出图性等特点，被迅速的推广开来。BIM技术应用有效提升了建筑设计工作的准确性和科学性。鉴于此，文章对BIM技术在建筑结构设计中的应用进行了研究，以供参考。
关键词：BIM技术；建筑设计；应用研究
1 BIM技术特点及优势
1.1可视化程度高
在建筑结构设计领域，可视化非常重要。传统建筑结构设计往往通过设计人员人工操作将设计成果以二维图形的方式展示，但是这种工作效率低下，而且多人参与设计很容易造成一些误差。通过创建BIM模型，将传统的抽象线条设计转换为三维立体的图形，通过软件自动构建建筑结构设计的模型，将设计思路转化为可视化的图形，可有效避免大部分误差的产生。虽然目前很多建筑设计方案也会制作效果图，但是这种效果图都是专业机构根据绘制的CAD图形制作出来的，不能通过建筑结构设计自动生成。BIM技术弥补这个缺陷，用一种可视化的方式反映构件之间的联系。在构筑的BIM模型中，设计过程都是可视化的，设计成果不仅可以形成生动的效果图还可以生成相关数据表格。在建设单位、设计单位以及施工单位沟通过程中都可以借助BIM模型在一种可视化的状态下进行演示。
1.2便于优化设计方案
BIM技术的运用在优化设计方案方面发挥巨大作用。对于传统建筑设计图纸，如果图纸有局部需要变动修改的地方，仍需对整个设计方案进行大量重复修改，不仅增加工作量，而且降低工作效率。BIM技术利用储存大量的几何、物理和规格信息的模型可以巧妙完成建筑结构设计复杂数据的处理和优化，实现工程量准确计算，自动统计信息。通过软件碰撞检查，自动纠正错误，减少设计图纸的错误率。通过分析数据信息，提供更合理的设计方案，提升建筑设计方案的质量，保证建筑工程的顺利进行。在施工管理过程中遇到的难题，可以通过检查已建立的模型解决，减少设计人员现场指导的时间。
1.3良好的互助协调性
工程项目管理的过程其实就是不同部门之间相互协作的过程，一旦工程建设过程中遇到了问题，需要即刻分析问题产生的原因，寻找解决方法，及时做出补救措施。BIM技术在其可视化特点的基础上针对各个部门之间可能出现的协调问题形成自动协调数据，解决部门交叉问题。在设计阶段，建设单位、施工单位以及设计院等各部门可以就建立的BIM可视化模型提出修改意见，加强各部门之间的沟通，设计人员也便于根据实际情况和各方意见作出方案调整，确保施工顺利进行，提高设计效率节约成本。
1.4数据模拟效果好
BIM模型不仅可以数值模拟建筑物结构，还可以对现实生活中无法满足的试验环境进行模拟。在设计阶段，BIM可以对结构设计中的智能模式进行模拟，如节能模拟、日照模拟、热能传导模拟等。招投标和施工阶段借助BIM模型基于施工组织设计模拟实际施工安排，寻找最优施工方案来指导施工。BIM技术通过建模和数据处理可以对建筑结构设计进行数值模拟，通过改变参数，根据人们的要求模拟出不同的建筑形式以适应不同的建筑环境。它还可以模拟真实情景下的建筑结构，减少勘测工作强度，节约设计时间。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2建筑结构设计中BIM技术的应用
2.1建立实体模型
采用BIM技术能够形成三维模型，将建筑完成后的实体构件在设计图中表现出来，这是CAD技术难以达到的，但是也是CAD技术的升华，BIM技术能够实现与CAD技术的无缝对接与提高。运用BIM技术，能够直接看到构件之间的彼此联系并方便工作人员发现存在的问题，还能够通过可视化技术对建筑结构的动态变化进行监测，为结构设计的修改提供重要依据，保证设计方案的合理和实用，在实际工程中，使用BIM技术帮助结构设计人员节约了大量的时间，实现了成本的节约。
2.2应用在建筑空间的规划当中
在进行建筑设计之前需要提前进行建筑的空间规划，所以在建设地点选择完毕之后，首先要对建筑的空间进行分析，分析建筑空间的地形以及对一些复杂的地形进行研究与计算，确定相应的方案，在地形的分析中应用BIM技术，能够开阔设计的思路，在分析中能够将坡高、斜率以及斜坡的斜率等参数进行分析。例如对具体的工程，斜坡走向的分析可以先采用GIS软件进行建模，对采集到的参数进行汇总与归类并模拟，这样，设计人员可以从不同的设计角度对工程实际情况进行模拟，为后期的设计提供依据。
在地形探索之后再开始对建筑物的设计规划，对于建筑物的空间规划，BIM技术有着良好的现实应用，因为BIM技术能够完好地将建筑物的内外空间以3D模型完全展现出来，所以设计人员可以通过对设计效果的评价，对建筑物的室内与空间进行分割，详细布置建筑物周边的道路与外观等参数，利用BIM技术的调试功能，尝试不同的参数设置并选择最优化设置，得到最佳的空间规划模型。
2.3实现建筑结构构件的性能分析
在结构设计中，为了保证建筑物的安全与稳定，需要设计人员花费大量的精力对建筑构件进行受力计算，以便完成构件的受力分析，对于重要的构件往往需要计算几次，而且不同的设计人员采用的参数不同，往往计算结果也不同，这样就花费了大量的人力与时间，也影响了建筑物结构分析的准确率。BIM设计针对这种情况引入了相关的性能分析软件，只需要把BIM中的相关数据导入到软件当中就能够实现整个过程的分析计算，并且自动生成分析结果，方便设计人员进行下一步的纠正与修改，提高了设计效率。
2.4钢结构设计建模应用
我国当前建筑工程的规模不断扩张，新型的结构设计模型与新型材料的应用都实现了突破，尤其是钢结构，跨度不断加大，空间也不断扩张，应用也越来越多，很多异型结构都采用钢结构建模，在钢结构的设计中，构件之间的连接与加强构件的设计都非常复杂，因此在设计中存在一定的困难。BIM技术的应用能够有效解决这些问题，因为BIM技术能够对钢结构梁体的高度进行精确计算，还能够对所有的连接件进行自动计算，自动选择参数并分析不同参数的影响。并且通过数据共享的功能，BIM能够对在钢结构建筑物中使用的高强螺栓的数量、焊缝的数量以及间距等等进行计算，掌控设计的间距等。所以如果有新的构件需要增加到模型当中的时候，设计人员只需要对相应的数据进行调整，并且利用BIM绘制出大样图，方便施工人员在现场进行施工，设计人员利用大样图也能够合理确定加强件的设置位置，避免钢结构中出现薄弱点，影响结构安全。
结语
综上所述，随着我国经济社会的不断发展，在建筑设计中应用先进技术的能力逐渐增强。把BIM技术引入建筑设计中，对于提升我国建筑工程设计水平、提高我国建筑工程的整体质量都具有十分重要的现实意义。从我国目前的实际情况来看，BIM技术已经具有了较为成熟的系统化环境，作为建筑工程设计师，应当充分把握建筑设计的相关要求，同时熟练掌握BIM相关技术规范，将两者进行有机融合，唯有如此，才能实现我国建筑设计的科学化、规范化水平，建设高水平、高质量的建筑工程。
参考文献：
[1]张利伟.基于BIM技术的建筑工程结构设计中的应用分析[J].山东工业技术，2015（16）：82.
[2]陈庆丰，徐云博，刘继鹏，等.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川水泥，2015（11）：154.
论文作者:黄英财
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第31期
论文发表时间:2019/9/11
标签：技术论文; 建筑论文; 结构设计论文; 模型论文; 构件论文; 设计人员论文; 建筑物论文; 《建筑模拟》2019年第31期论文;