王永勝，李永才，孫立環(huán)

（東營筑城建筑設計有限公司，山東 東營 257000）

隨著社會的發(fā)展與進步，當前人們已經(jīng)不再滿足于傳統(tǒng)的建筑所提供的服務與功能，越來越多新的需求也推動著建筑工程行業(yè)的進步。在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合當前新科技與新技術(shù)，將電子信息技術(shù)融入建筑工程的結(jié)構(gòu)設計之中，已經(jīng)逐漸成為當前建筑工程施工行業(yè)所面臨的主要問題之一，而BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設計中的使用在很大程度上就能幫助解決當前建筑工程行業(yè)所面臨的這些實際問題。

1 BIM技術(shù)概述

電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展帶來了時代的變化，電子信息技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)相互結(jié)合也逐漸衍生出一些新的科技與技術(shù)，BIM技術(shù)就是在電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)之上，將建筑工程通過信息化的數(shù)據(jù)加以表現(xiàn)的一種新的建筑工程領(lǐng)域的技術(shù)方法。BIM技術(shù)是基于電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)之上的，致力于構(gòu)建工程施工中可視化以及量化的一種工程技術(shù)。BIM技術(shù)相關(guān)概念起源于美國，我國對于BIM技術(shù)的起步較晚，相應的數(shù)據(jù)庫和信息庫等還不夠完善，導致BIM技術(shù)在實際的應用中受到較多的限制。將BIM技術(shù)應用于當前的建筑工程結(jié)構(gòu)設計之中，能夠更好地幫助推廣BIM技術(shù)，實現(xiàn)工程項目的數(shù)字化、智慧化轉(zhuǎn)變。

BIM技術(shù)是一種數(shù)據(jù)化的精細管理技術(shù)，也是一種數(shù)據(jù)信息模型。BIM技術(shù)被廣泛應用于當前的各種建筑施工、交通工程、礦山采集等各個領(lǐng)域之中，其在建筑工程施工中的應用尤為普遍。BIM技術(shù)在實際的使用過程中，需要將工程中的一些具體的項目數(shù)據(jù)和信息進行輸入，在此基礎(chǔ)上就可以對這些建筑工程的信息進行有效的模擬，將實際工程施工中可能出現(xiàn)的一些問題進行有效的模擬。這樣就能夠在很大程度上幫助排除一些施工中可能存在的問題，也有助于直觀地看到整體建筑工程項目中的不足，有助于合理有效地降低工程施工項目的成本投入，保障建筑項目的質(zhì)量與工期。

2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設計中的意義以及主要功能

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)生，對于建筑工程行業(yè)帶來了十分良好的影響和意義。在建筑工程的結(jié)構(gòu)設計中，對于提升設計科學性和有效性有著十分重要的意義。

2.1 BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設計中的重要性

眾所周知，BIM技術(shù)的出現(xiàn)，將傳統(tǒng)的建筑工程設計從二維平面延伸到了三維立體之中。并且，BIM技術(shù)的可視化能夠在很大程度上幫助全方位地進行建筑工程結(jié)構(gòu)設計的觀察，提升結(jié)構(gòu)設計的準確性。對于建筑工程結(jié)構(gòu)設計中的一些缺陷和不足之處，也可以通過BIM技術(shù)進行設計的模擬，從而及時發(fā)現(xiàn)問題，提升建筑工程結(jié)構(gòu)設計的效率和準確性。

2.2 BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設計中的功能

BIM技術(shù)在當前的建筑工程的結(jié)構(gòu)設計中有著諸多實際的應用功能，主要體現(xiàn)在以下方面：（1）BIM技術(shù)有著設計數(shù)據(jù)信息化功能。BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)信息化功能可以建立大規(guī)模的信息庫，將相關(guān)建筑工程結(jié)構(gòu)設計的信息進行梳理和歸納，這樣就可以在很大程度上提升結(jié)構(gòu)設計的效率。（2）BIM技術(shù)應用于建筑工程的結(jié)構(gòu)設計之中可以實現(xiàn)建筑工程設計的實時修改，修改后的圖紙上也會保留修改的痕跡以及相關(guān)記錄，進而給后續(xù)的設計工作提供正確的方向，使得建筑結(jié)構(gòu)設計更加科學合理。

2.3 BIM技術(shù)在建筑設計中應用必要性分析

隨著當前我國社會經(jīng)濟的不斷進步與發(fā)展，對于建筑工程的設計、施工等都有了更高的要求。而建筑工程的設計在很大程度上會影響后續(xù)建筑工程施工的建筑安全與施工投入。為了能夠更好地對整體建筑工程進行質(zhì)量控制，就需要在設計環(huán)節(jié)利用BIM技術(shù)的支持，建立三維動態(tài)的建筑施工模擬系統(tǒng)。將設計圖紙中與模擬數(shù)據(jù)中的建筑數(shù)據(jù)進行對比和分析，并結(jié)合其誤差完成設計合理性、可行性、科學性的判斷。

3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設計中的難點

3.1 參數(shù)的復雜性

將BIM技術(shù)應用到建筑結(jié)構(gòu)設計中，需要BIM系統(tǒng)的正常工作。利用數(shù)字信息技術(shù)，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設計信息的集成和反饋，并根據(jù)用戶要求完成動態(tài)施工圖和結(jié)構(gòu)模型。因此，在實際使用過程中，設計人員首先要考慮BIM技術(shù)的安全性，其次是整體真實性，但由于參數(shù)的復雜性，設計人員在設計中缺乏全面的考慮，尤其是建筑材料的荷載問題，這也將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大的影響。

3.2 物理模式和分析模型缺乏關(guān)聯(lián)性

建筑結(jié)構(gòu)設計采用BIM技術(shù)建立模型，基本上是物理模型和建筑結(jié)構(gòu)分析模型。因此，為了保證物理模型與分析模型之間的連接和無縫連接，建筑結(jié)構(gòu)設計需要采用完全柔性的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。但是，如果建筑結(jié)構(gòu)設計的整個模型沒有采用規(guī)范的施工方法，模型就不符合相關(guān)規(guī)范的要求。BIM系統(tǒng)在運行中會丟失大量數(shù)據(jù)，導致建筑模型不完整，無法應用于建筑結(jié)構(gòu)設計和分析。

4 BIM技術(shù)下的建筑工程結(jié)構(gòu)設計的過程

結(jié)合當前建筑工程項目的施工現(xiàn)狀來看，建筑工程的施工設計是其中一個十分重要并且關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的建筑工程設計中，設計往往是在圖紙上的二維模型展示以及CAD軟件上的較為簡單的設計模型。但是，隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，其在建筑工程結(jié)構(gòu)的設計環(huán)節(jié)有了更加突出的表現(xiàn)：（1）BIM技術(shù)的實時共享的數(shù)據(jù)與信息，能夠在很大程度上促進建筑工程項目中各部門之間的信息交流，在進行建筑工程結(jié)構(gòu)設計的初期，就可以降低由于信息數(shù)據(jù)等問題而產(chǎn)生的失誤。（2）運用BIM技術(shù)進行建筑結(jié)構(gòu)設計的工作優(yōu)化，建筑工程結(jié)構(gòu)設計的相關(guān)工作人員可以利用三維的數(shù)據(jù)模型來進行結(jié)構(gòu)設計的檢驗工作，將設計進行一步步的優(yōu)化。（3）運用BIM技術(shù)進行設計質(zhì)量的提升。通過在建筑的設計環(huán)節(jié)中融入BIM技術(shù)的使用，可以幫助相應的工作人員更好的進行工種交又、錯漏項等問題的解決，提升建筑工程的設計質(zhì)量。

5 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設計中的實際應用

在建筑結(jié)構(gòu)的設計中，BIM技術(shù)的應用范圍十分廣泛，能夠在項目前期的勘探、設計建模以及室內(nèi)的設計上加以應用。

5.1 BIM技術(shù)在建筑項目設計勘探環(huán)節(jié)的應用

在建筑工程項目中，建筑工程的前期準備工作是十分必要的，尤其是在前期的勘探環(huán)節(jié)，對于后續(xù)建筑工程的設計有著十分重要的影響。在此環(huán)節(jié)之中，可以充分利用BIM技術(shù)中的可視化的功能，對于建筑施工現(xiàn)場的地形與環(huán)境進行詳細的勘探，掌握相應的數(shù)據(jù)信息。在此基礎(chǔ)之上，相關(guān)的設計人員可以更好地掌握建筑施工現(xiàn)場的情況，從而提升建筑工程結(jié)構(gòu)設計的科學性。

5.2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設計中的應用

在結(jié)構(gòu)參數(shù)的設計中，可以充分利用BIM技術(shù)中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)功能，將建筑工程結(jié)構(gòu)信息進行實時更新，并且建立相應的數(shù)據(jù)共享的機制。通過信息共享，可以更好地優(yōu)化內(nèi)部的溝通，并且可以及時發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設計過程中存在的問題，最大程度上減少具體施工過程存在的各種隱患。

5.3 BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設計與規(guī)劃中的應用

結(jié)合實際的建筑工程施工的情況來看，建筑工程的設計環(huán)節(jié)不僅需要考慮整體的結(jié)構(gòu)設計，同時還需要結(jié)合實際需求進行內(nèi)部的布局和設計。通過BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設計與規(guī)劃中的使用，可以更加直觀地將空間結(jié)構(gòu)設計效果展現(xiàn)出來。

5.4 BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設計中的應用

建筑的節(jié)能設計主要是利用建筑本身的結(jié)構(gòu)特點，合理進行建筑周邊自然資源的應用。當前的建筑節(jié)能設計主要包括了室內(nèi)采光的設計、通風設計等方面的內(nèi)容。利用BIM技術(shù)的信息數(shù)據(jù)庫以及可視化的動態(tài)呈現(xiàn)，可以在進行結(jié)構(gòu)設計時，就充分地將自然環(huán)境與房屋建筑進行有機的結(jié)合。在室內(nèi)的通風設計中，室內(nèi)通風往往受到建筑本身的結(jié)構(gòu)、朝向以及周圍的環(huán)境影響較大，通過BIM技術(shù)就可以對于建筑設計進行有效的模擬，從而提升對于周圍環(huán)境的利用率。建筑的采光一直都是一個十分重要的設計標準，在BIM技術(shù)的支持下，設計人員可以在系統(tǒng)中輸入建筑周邊的環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合當?shù)氐娜照涨闆r、氣候條件，完成件數(shù)參數(shù)值的設置，最終獲取最優(yōu)結(jié)構(gòu)設計與比例，從而提升整體建筑工程結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量與水平，有助于構(gòu)建人與自然的和諧社會。

6 結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)建筑工程領(lǐng)域的設計模式，極大地提升了建筑工程結(jié)構(gòu)設計的效率與質(zhì)量，BIM技術(shù)的可視化功能以及實時動態(tài)的功能幫助建筑工程結(jié)構(gòu)設計更加地科學與合理。通過在建筑工程結(jié)構(gòu)設計中使用BIM技術(shù)，對于建筑周邊的信息數(shù)據(jù)掌握更加明確，有助于建筑工程項目的內(nèi)部溝通，從整體上提升了建筑工程領(lǐng)域的設計與施工水平。