基于BIM的建筑结构设计流程管理研究谭科

基于BIM的建筑结构设计流程管理研究谭科

谭科

中煤科工集团重庆设计研究院有限公司重庆市400000

摘要：随着人们生活水平的不断提高，人们对于建筑物的功能性和居住舒适性的要求也越来越高，设计人员在进行建筑结构设计时需要考虑的客观因素也越来越多。BIM技术在此时应运而生，通过其独特的三维建模技术引起了行业内的广泛关注。通过BIM技术的应用，能够使设计人员迅速而精准的发现在建筑结构设计之中存在的问题，并能够帮助其制定有效的解决措施，减少施工作业过程之中存在施工困难的情况，提升建筑工程结构设计的科学性和合理性，进而使建筑结构设计方案的质量得到全面提升。本文作者根据自身研究BIM技术多年的实际经验，对BIM技术在建筑结构设计流程管理之中的应用展开了深入的分析和调研，并根据实际情况，提出了BIM技术的技术应用方案，希望能对我国建筑结构设计行业的从业人员起到一定的启发作用。

关键词：BIM；建筑结构设计；流程管理

一、BIM技术的主要特点

在传统的建筑工程施工之中，一般的设计图纸采用的是2D方式进行查看，而这种方式会使施工设计图纸之中存在的问题难以得到有效的呈现，图纸之中的位置信息和构件信息无法准确的传达，对于施工难以起到有效的指导作用。而通过BIM技术在建筑结构设计流程之中的应用，能够提升施工设计图纸的可视性，通过对施工图纸的三维化建模，能够使施工人员明晰水电安装工程的实际位置，从而明晰设计图纸的要点与重点[1]。通过BIM技术的应用，不仅能够提升建筑结构设计的质量和效率，同时能够提升建筑结构设计总体的美观性和协调性，参与施工的多方面人员也可以通过BIM技术直观的了解结构设计人员的设计意图与设计理念，从而以此作为施工方案的确定依据，进而起到降低施工成本，提升施工质量的根本作用。同时，BIM技术的应用也能够提升建筑结构设计的协调性和流畅性。在建筑结构设计的流程之中，整体的协调性较为重要，只有提升建筑结构设计流程的协调性，才能够将结构设计流程存在的问题得到解决，减少因为沟通和协调不足引起的多种矛盾与冲突。在BIM技术的应用时，可以通过相应的数据检测与建筑结构数据库技术来检测建筑设计之中存在的不协调数据，进而有效的减少在这个过程之中需要用到的人力资源与时间成本，提升数据检测的效率，减少因为结构设计不协调而造成的返工情况。同时，BIM技术也有着较强的模拟性，能够对于建筑结构进行实景模拟，从而进行建筑结构设计的全方位展示，设计师能够根据展示内容进行施工工艺流程和结构方案设计的调整。而随着时代的发展，科技的进步，当前BIM技术已经能够对建筑设计进行施工过程的模拟，从而使相应施工人员能够对于多种意外情况设定有效的紧急情况处理预案，提升建筑工程设计的有效性和直观性。同时，BIM技术也能够对建筑结构设计流程进行优化处理，其中，BIM技术之中包含的几何技术、图形处理技术以及物理参数规格都是有真实数据作为基础的，一旦出现数据的处理量过大的情况，可以采用BIM技术进行数据的处理和分析，从而达到有效优化建筑结构设计流程的效果。BIM技术能够利用强大的配套工具对较为繁琐和复杂的项目施工方案进行处理，从而得到更加准确和可靠的设计方案内容[2]。

二、BIM技术在建筑结构设计之中的应用

在进行建筑结构设计时，可以通过BIM技术的三维建模技术进行施工内容以及施工工艺流程的模拟，从而为建筑结构设计提供有力的参考，使相应的谁家人员能够发现实际施工之中存在的多种问题，进而设计有效的方案进行问题的解决。相应的施工管理人员可以根据BIM技术体现的施工重点、施工难点以及施工要点进行有针对性的管理，进而提升建筑结构设计流程管理的针对性和实际效力。在设计过程之中，同时要对于BIM技术的应用方案进行严格的挑选，选择更加符合建筑工程需求的方案进行应用，从而提升BIM技术与建筑结构设计流程的协调性，使BIM技术能够更好的发挥其应用效力[3]。

三、基于BIM技术的建筑结构设计流程管理分析

正如我们之前所说，BIM技术在进行建筑结构设计时，有着较为明显的优势。在BIM技术应用时，可以通过计算机软件技术将2D的施工设计图纸进行三维的成像与建模，从而更加直观的表现出建筑结构的构建信息，简化了设计人员的工作流程。当前，BIM技术应用在建筑设计之中的流程为在建筑方案的确定阶段进行结构方案的比较与选择、在建筑初级设计阶段进行结构参数的计算与分析、在建筑施工图纸设计阶段进行结构施工图纸的建模分析、在安装工程之中进行水暖电等设备安装的专业化设计。

在方案的确定阶段，应该通过BIM技术平台以及其中的计算机设计软件进行建筑主体格局和外形形象的确定，同时结构设计人员和建筑施工设计人员应该对于方案进行有效的协调和处理，从而对于建筑结构设计方案进行最终的确定。在进行建筑结构初步设计时，应该首先进行BIM建筑模型的加载。在建筑模型的制作过程之中，应该以建筑的实际参数为核心，确保相应的功能和软件的应用不会对建筑的实际效果造成一定影响。在BIM技术的应用时，可以采用Revit软件的可视化构图功能，通过结构样板的新建进行建筑模型与设计方案的导入。同时，应该对于受力构件进行有效的布置，在三维立体图形呈现后，进行相应部件的绘制，然后根据BIM核心建模软件进行受力构件的布置，使其平面试图和三维建模能够更具有整体性。在完成了结构模型建立之后，应该根据BIM技术的有限元计算软件进行模型参数的计算，比如说几何尺寸的计算、荷载工况的计算以及边界约束条件的计算等等，并将计算结果反馈到BIM技术平台之上，工作人员可以根据计算结果对于建筑结构设计模型进行修改和优化处理[4]。

在进行施工图纸的设计时，应该按照建筑工程施工的实际要求，将修改和完善的三维立体模型转换成二维模型，并将其反映在二维的图纸之上，相应的设计人员应该按照二维图纸之中的设计方案进行施工，同时，考虑到安装工程之中存在的问题，进一步作出图纸的优化处理。BIM技术在建筑结构设计流程管理之中的最终成果要求能够满足建筑材料的采购标准、设备工艺流程标准以及当前建筑结构设计对于施工图纸的具体要求。BIM技术的核心软件在于RevitArchitecture和RevitStructure软件，这两个软件都是基于参数化设计的模型建立软件，在建筑结构的模型建立完成后，可以根据标高的平面视图将其转化为施工图纸，同时如果后期发生涉及变更的情况，任何一个部分的设计变更都会导致其他相关位置构件信息的变更，从而提升设计变更的效率。通过BIM技术，可以实现施工设计图纸的高效管理。同时，BIM技术也可以形成施工图纸设计说明、施工工艺流程分析和施工技术等图纸文件，从而确保建筑结构设计能够发挥其指导施工的实际作用。

四、结束语

综上所述，BIM技术在建筑结构设计流程管理之中的应用，能够减少在设计过程之中使用到的人力资源和时间成本，提升建筑结构设计的准确性和科学性，并能够以可视化的三维建模方式来使设计人员明晰设计重点，解决设计方案之中存在的问题，进而提升建筑结构的设计质量和设计效率。在BIM技术的应用时，设计人员要能够熟练的应用BIM技术的核心模块，并根据施工的具体要求进行BIM技术的合理应用，确保BIM技术的应用能够满足建筑结构设计的根本要求。在未来，BIM技术将以更高的智能化和自动化作为发展趋势，提升建模和数据计算的自动化，并为施工设计的改善提出智能化的意见，以此来推动我国建筑工程设计行业的深入发展。

参考文献：

[1]彭肖凤.基于BIM的建筑结构设计流程管理研究[J].商品与质量，2017，（7）：50.

[2]李岩岩.基于BIM的建筑结构设计流程管理研究[J].建筑技术开发，2017，44（5）：15-16.

[3]李岩岩.基于BIM的建筑结构设计流程管理研究[J].建筑技术开发，2017，44（5）：15-16.

[4]沈旭.基于BIM的建筑结构设计流程管理研究[J].山东工业技术，2018，（11）：115.