基于BIM的建筑结构设计流程管理探讨

段瑶

摘    要：建筑结构的复杂性和多样性就对建筑结构的设计提出了更高的要求，尤其是在设计质量和工作量这两个方面。传统的建筑结构设计已经无法跟上建筑行业发展的潮流了，BIM技术的引进，能够很大程度上的提高建筑结构设計的质量和效率，为建筑行业的发展打下坚实的基础。

关键词：结构设计;BIM;流程管理

1  前言

在建筑结构的设计过程当中，建筑设计质量能够对建筑的质量起到决定性的影响作用。传统的二维结构设计方式存在着效率低下、质量不高的问题，并且传统的二维结构设计方式的绘图工作量很大，在一定程度上影响到整个建筑施工的效率。

2  BIM技术的概述

2.1  BIM的概念

BIM（Building Information Modeling）建筑信息模型是利用数字模型完成建筑设计项目的设计和管理，具有着智能化、数字化、各个模型间关联性良好等等一系列优势。通过建筑信息模型能够在建筑工程项目的运营过程当中起到对项目设计和改造的作用。借助建筑信息模型技术可以加强建筑行业的继承性，并且在一定程度上提高建筑企业的经济效益。不管是在建筑施工的过程当中，还是建筑工程的设计过程中，建筑信息模型技术都显得十分重要。

2.2  图纸自动修改的功能

BIM技术在设计图纸时非常的辩解，并且通过BIM技术设计的图纸中有很多与设计相关的信息，如果设计人员发现了这些图纸当中存在的问题，可以对这些图纸进行相应的修改，BIM系统也会对参数进行修改。BIM技术的应用，能够大大提高建筑图纸设计的效率，减少了人工画图修改的时间，同时也减少了工作人员的精力消耗，这样能够保证工作人员的精力投入到其他建筑设计的过程当中。另外，如果修改完毕的设计图纸和修改之前的设计图纸不一样，BIM系统可以对图纸进行自动化的对比和分析，从而在对比的过程当中选择最适合建筑设计的图纸，这样能够最大程度上保证设计的质量。

2.3  设计数据的信息化功能

现代化信息技术的发展是以高科技技术为基础的，BIM技术的发展始终都是紧跟时代发展的潮流，把信息技术作为其发展的核心技术支撑，在能够携带信息的同时，还能够存储在建筑过程当中所有的重要数据。信息化技术储存数据的能力比人工储存信息的能力要强得多，并且更加精确，不容易丢失。使用BIM技术储存信息，能够保证数据信息的安全性和可靠性，这些数据能够长时间的在BIM系统内部保存。建筑人员也不用像传统的方式那样查找信息，利用BIM技术，工作人员能够在第一时间就得到全面的信息。同时，BIM技术储存信息的能力极大程度上方便了设计人员对数据和信息的查找，防止数据出错的问题出现，从而保证建筑设计的质量，推动我国建筑行业的发展。

3  传统结构设计的主要问题

（1）设计方法。传统的二维施工图绘制方法只能从平面和剖面两个方面进行绘制，如果不经过仔细的校对经常会出现位置不对的错误，影响设计的效率和质量，影响建筑施工的进行。

（2）设计手段。传统的结构设计过程当中，结构设计和结构建模计算这两个方面需要在不同的计算机和软件当中进行。结构计算需要依靠二维软件中结构的布置情况来计算结构建模。结构设计完成之后也并不是一成不变的，需要经过反复的修改，但是结构设计的不断修改就会加大在结构设计当中的工作量，从而一定程度上影响了结构设计的质量。

（3）设计管理。一旦整个建筑项目开始了施工作业，设计单位面临的工作量就会变得异常巨大。所以说，很多建筑单位为了能够达到事先设计的工作目标，会以忽视设计质量为前提，这就会导致图纸设计的布局不合理、内容不完整等等。

4  基于BIM技术的建筑结构设计流程

为了弥补传统的二维设计图纸的劣势和局限性，在图纸的设计过程当中结合BIM技术对传统的图纸设计进行了全方位的优化。

4.1  方案设计阶段

基于BIM技术的结构方案设计阶段的管理流程：先根据建筑专业体提交模型，然后结合具体的实际情况再来进行设计和建模工作的开展。然后，通过对结构模型的计算和分析，来进行相对应的调整和修改。最后，不断调整和修改各方面的意见，进入图纸设计的初步阶段。

4.2  初步设计阶段

基于BIM技术的初步设计阶段的流程：建筑项目的各个阶段互相提交方案和结构模型。在这个过程当中，对于结构构件位置和尺寸的大小也要初步预留设备孔洞从而起到良好的提前预知。

4.3  施工图设计阶段

基于BIM技术的结构施工图设计阶段，各个专业互相交流初步设计出来的模型，根据施工的环境，比如地基、风荷载等实际情况来完成对环境的评估。汇总各个专业的初步模型的数据，来把施工图的BIM立体模型一起交付给业主。

5  在建筑结构设计中应用BIM技术

5.1  建立模型

BIM技术和传统的图纸设计技术不一样，它是一种三维立体的技术，所以说，在建筑结构设计的过程当中可以通过BIM技术来进行三维模型的展示，能够更加直观的展现出设计的成果。由于建筑设计的结构不是一成不变的，而是不断发展的，所以就可以借助BIM技术来对整个建筑设计的结构进行实时的掌握，并且还能为建筑结构的设计提供很大的参考作用。设计人员借助BIM技术可以把设计图纸的修改过程和修改时间大大缩短，这样一来有利于帮助设计人员提高图纸设计的工作效率。

5.2  在建筑结构空间规划当中的应用

建筑的空间设计师建筑设计过程当中比较重要的一个部分，所以一定要保障建筑空间设计的合理性和科学性。在进行实地分析的时候，最关键的就是要对建筑地形的情况进行全方位的评估和把控，考虑施工环境周围的地形情况是否符合建筑空间的设计标准，对于斜率的分析和坡向的分析一定要把控到位，不能出现任何差错，以此保证图纸设计的质量，从而保障建筑施工的质量。

5.3  在建筑结构性能分析当中的应用

如果使用传统的设计方法，在建筑结构分析的过程当中就会出现很多问题。比如说会让建筑企业和建筑单位加大人力、物力、财力的投入，在一定程度上加大了建筑单位的施工成本，不利于建筑企业的成本控制。使用传统设计方法还有一个最大的弊端就是图纸设计的过程当中会出现误差，误差的出现能够影响建筑结构的稳定性，进一步影响建筑的质量，可能会出现无法预计的结果。

但是借助BIM技术，就能在提高分析过程的效率的同时，保证分析出来的数据的准确性和可靠性，能够及时发现分析结果当中存在的不足并及时的给出解决的办法。从而最大程度上消除了图纸设计中的误差，保障了建筑施工的安全性和质量问题。

5.4  BIM技术在钢结构建模中的应用

现如今建筑结构工程的发展不断加快，并且在发展的过程当中，建筑结构工程的规模也在不断的扩大，这就使得钢结构的应用范围也变得越来越大，不管是钢结构的加强件还是连接件布置的过程，其实都非常不容易，包含了很多一系列复杂的操作和工艺。但是借助BIM技术就能够有效的解决这个问题。

BIM技术还能够最大程度上保证建筑连接件的特定化设计，能够有效防止出现细节方面的问题，从根本上解决和避免一切能够引发建筑质量问题的情况和因素出现，保证了建筑图纸设计的精确性和建筑的质量以及安全问题。

6  结论

综上所述，把BIM技术应用到建筑结构的设计过程当中是非常有必要的，不仅能够提高建筑工程设计的质量，还能降低建筑企业在生成和设计过程当中的成本。

参考文献：

[1] 陈波.基于BIM的建筑结构设计流程管理研究[J].工程建设与设计，2020（5）：260～262.

[2] 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.