摘要：随着经济全球化发展加快，科学技术水平得到提升，与此同时，还推动了产业结构转型。传统建筑结构设计开始转向技术型结构设计，BIM技术给建筑业带来新鲜血液，利用BIM技术实现建筑结构设计优化，提高设计效率，降低设计成本，为设计单位获取更多经济利益。本文主要对BIM技术在建筑结构设计中的具体应用做详细分析。
关键词：建筑机构设计；BIM技术；应用
21世纪是信息化、科技化、智能化时代，机械工程、制造业、建筑业迎来信息化经济市场时代。随着经济的发展，城市居民人口的增多，带来了城市住房问题和建筑质量问题，BIM技术缓解了建筑市场供不应求的局面。我国建筑结构设计与发达国家相比还有很大差距，很多建筑工程依然是手工画图绘制，为了满足人们与社会的需求，要把BIM技术应用到每一个建筑设计过程中，提高设计效率，保证结构的稳定性与安全性。
一、BIM技术概论
（一）BIM技术概念
BIM是建筑信息模型简称，BIM技术就是建筑信息模型技术，把建筑信息模型结合大数据技术、网络信息技术转变成一种数据工具，以BIM的数据参数为基础，分析工程策划设计、施工、造价环节的可行性与科学性。[1]还可以对建筑工程竣工运行阶段和结构维护阶段全生命周期信息资料的共享与传递。借助BIM技术，工作人员可以在设计阶段分析施工过程中的隐蔽问题，利用参照数据检测结构的稳定性与合理性，避免建设环节出现返工现象和安全事故。
BIM技术是智能化技术，但是，理想的BIM技术结构设计是一种理想状态下，在现实设计中不可能实现，影响建筑工程结构设计的因素有很多，依托BIM技术的相关技术水平还不够，建筑市场还没有形成规范的BIM设计导向。目前，BIM技术主要在建筑结构设计与建筑施工设计应用广泛。[2]
（二）BIM技术特点
1、动态模拟性
BIM技术可以实现建筑工程结构的动态模拟，利用数字化技术和大数据计算，根据相关参数自行建设三维立体的建筑工程结构模型。设计人员可以通过BIM模型实时监测结构设计的合理性与可行性，利用BIM数据参数，及时调整机构设计的各项数据，优化设计数据。传统的结构设计费事、费力、费钱，结构设计探讨、结构设计初稿、结构设计预稿、定稿，还有结构设计预案，在工程建设最初就浪费了大量时间。[3]而BIM技术可以自动合成、分析、设计、优化建筑结构模型，全方位监测设建筑结构，处理设计问题，提供大数据信息资料库，帮助设计人员制定出最合理的施工方案。
2、立体可视性
BIM技术可以实现建筑工程机构的立体化与可视化，通过三维技术，建立形象逼真的模型结构，实现建筑结构设计的整体评估。BIM技术的可视性打破了传统设计图纸的弊端，消除图纸损坏、丢失或图纸修改造成的工期延长问题，通过可视的模型，可以随时检查结构设计的遗漏环节，避免工程返工，提高了建筑工程的施工质量。BIM技术可以实现建筑施工环节、运行环节、维修环节的虚拟演示，通过实际使用发现过程后期的质量问题，防患于未然。
3、绿色环保性
BIM技术还具有绿色环保的特点。随着环境破坏问题日益严峻，人们对环境保护更加重视，作为基础民生建设的建筑工程，其绿色环保建筑工程势必是建筑企业的发展趋势。BIM技术建筑结构设计在优化结构的同时，还可以节约工程资源，遵循低碳环保的设计原则，分析建筑结构中质量不合格的环节，并对进行材料优化，提倡绿色环保的施工材料，优化建筑暖通空调结构设计、优化建筑电力系统结构设计、优化建筑工程施工设计、优化建筑工程造价预算设计等，实现建筑工程的可持续发展。
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二、分析建筑结构设计中BIM技术的具体应用
（一）结构图纸设计中的应用
BIM技术在结构设计环节的应用是实现建筑工程结构实体、电力结构系统、水管结构设计系统、网络系统结构设计、施工地质结构、建筑工程基本资料分析等这些环节。设计人员可以BIM技术对建筑工程施工场地的地质、土壤、气候、周围建筑物、居民住宅区等相关数据进行收集，不需要设计人员进行户外勘探与收集作业，设计人员利用这些数据结合业主提供的设计要求与设计合同内容，可以通过数据对建筑结构设计有确定其大体方向。
（二）在结构实体设计中的应用
建筑结构设计中最重要的就是建筑物结构实体设计，即建筑施工结构设计，传统的施工结构设计中的弊端通过肉眼很难发现，在实际施工中这些问题就会显现出来，因此，必须对施工问题进行维修，尤其是一些隐蔽问题，例如电力系统结构设计不合理，墙内隐蔽线路返工还会影响混土结构施工进度。BIM技术还可以实现建筑钢结构的现实模拟，例如浇筑混凝土样板、房屋梁桥设计、承重墙设计时，通常会采取钢筋混凝土结构增加其稳固性，传统图纸设计中无法把每一条钢筋都画出来，无法整体分析钢筋间距、钢筋数量、钢筋位置等。BIM技术可以在软件中把机构中的每一条钢筋都变现出来，自动分析钢筋间距、钢筋数量、钢筋位置，对钢筋结构设计进行优化。
（三）建筑结构数据设计中的应用
不同工程项目的建筑结构数据有着紧密的关联性，设计人员在进行结构设计时，可以在数据信息库中选择结构相似的建筑，借鉴其结构数据，选择出合适的数据运用到其机构设计中，需要注意的是，选择结构模型时，尽量选择同一地区的建筑工程模型，因为不同地区的建筑设计与施工标准不同，避免出现数据选择误差。结构设计中涉及到很多分项结构设计，不同分项工程数据单位不同，设计人员可以利用BIM软件中的参数设计功能，确定建筑结构的参数，这样在进行分项结构设计时，可以统一计量，避免出现各种数据单位混杂现象，影响设计思路。
在建筑工程建设中，电力系统施工经常会发生施工问题，例如，水管预留距离不正确，结构预留孔的直径与电线直径不符等问题。在暖通空调风管数据设计时，经常会出现数据错误，在设计风管接口的时候，经常会错误计算暖通空调的风管壁的厚度，空调风管的走线不合理，过长或者过短，具体的施工中经常会发生各种施工问题，浪费施工资源。[5]BIM技术就避免了这些问题，设计人员进行电力结构设计时，软件平台会自动对电力主体结构设计数据进行对比分析，通过数据库中有关的规定数据和实际工程施工数据，自动分析管道铺设预留范围、电梯施工范围、墙体插座位置与地基水平线、屋顶照明设施安装位置、电线埋设深度、墙体眼孔预留直径等数据进行分析，把数据设计不合理得结构会重点突出，及时进行调整，避免施工后期返工。[6]
结语
综上所述，BIM技术是信息化社会发展的产物，是建筑行业发展的必然趋势，BIM技术对建筑工程文明建筑与工程质量起着重要的作用。建筑设计相关单位要利用BIM技术设计平台体系，实现结构设计数据的实时共享与传递，加强建筑结构设计的安全性，保障结构设计信息产权，避免安全事故发生，提高设计单位社会地位。BIM技术建筑结构设计需要设计人员提高科学技术技能与专业知识水平，全面掌控BIM技术的特点，以现代化建筑设计原则为依据，实现科学技术与建筑行业大融合。
参考文献：
[1]雷淳翔.建筑结构设计中BIM技术的应用探析[J].建材与装饰，2018（18）：69-70.
[2]黄志彬.BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨[J].建筑技术开发，2018，45（08）：12-13.
[3]何云熙.预制装配式混凝土结构设计中BIM技术的应用[J].建材与装饰，2018（20）：77-78.
[4]田宏.建筑工程项目中钢结构设计的稳定性探究[J].山东工业技术，2018（10）：124.
[5]刘志鹏，王盼乐.BIM设计在建筑工程设计阶段管理中的应用研究[J].建材与装饰，2018（16）：101.
[6]高琳洁.基于BIM技术的多层办公室建筑节能设计与应用研究[J].建材与装饰，2018（10）：143.
论文作者:李伟鑫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
标签：结构设计论文; 技术论文; 建筑论文; 数据论文; 结构论文; 建筑工程论文; 钢筋论文; 《基层建设》2018年第21期论文;