基于BIM技术的建筑结构设计分析

基于BIM技术的建筑结构设计分析
摘要：近几年建筑结构形式变得更加复杂，在开展建筑结构设计工作时，对设计人员能力水平，也提出了比较严格要求。

设计人员不仅要积极积累经验，学习一些新型知识，还需要利用BIM技术开展设计工作，才能降低设计难度。

在应用BIM技术时，设计人员需要根据设计要求构建三维模型，还要对设计期间存在的各项缺陷问题及时发现和解决，通过采用协同设计形式，提高设计工作开展质量和效率，设计人员需要对BIM技术应用重点和难点全面掌握。

本文就基于BIM 技术的建筑结构设计进行相关分析和探讨。

关键词：BIM技术；建筑；结构；设计分析
在我国现代科技不断发展期间，BIM技术应用范围也在不断扩大，将其作用于建筑结构设计工作中，不仅能够为设计人员提供充足技术支撑，而且能够提高设计精度，确保制度完成的设计方案在应用时，具备更高可行性。

设计人员在应用BIM技术期间，需要明确自身设计思路，还要构建更为准确数学模型，并对各项设计参数适当调整，确保设计方案内容更加合理，为后期施工行为提供科学指导。

设计人员还可以将信息化技术与BIM技术有效融合，在对建筑结构设计时，要对设计成果模拟分析，提高综合设计水平[1]。

一、BIM技术特点
BIM技术在应用时，具备协调性特点。

采用BIM设计形式，可以促进各个部门之间密切沟通和交流，为设计工作开展提供有效支持。

BIM技术在应用期间，融合了工程设计领域所有参数，在此基础上对作业环境适当调控，可以为各个专业设计工作开展，提供有效数据支撑。

设计人员可以对细节模拟操作，在构建3D 立体模型时，也可以制作相匹配预算方案，并采取有效措施，对设计期间存在的各方面问题分析和解决。

BIM技术还具备可视化特点，传统设计形式是构建2D设计图纸，在对某些特殊部位设计时，无法在2D图纸中，对所有内容清晰展现。

采用3D立体结构设计形式，可以构建相应模型，对设计中各项参数和数据可视
化展现及分析，在经过空间处理之后，可以提高构建表现效果，而且表现形式更
加直观[2]。

二、基于BIM技术的建筑结构设计方法
（一）前期设计
前期设计内容主要包含了工程状况分析和处理工作，要想提高设计内容科学
合理性。

在对前期结构设计时，利用BIM技术对已经制作完成的设计方案改良，
可以制作最优设计方案，还可以对建筑结构效果真实化模拟展现，避免设计内容
中存在不合理内容。

设计初期，设计人员需要明确设计思路和方法，并且对设计
中缺陷问题全面查找和弥补。

在对设计内容调整之后，需要对整体方案检查和审核，利用BIM技术对工程现场情况实时掌握，在此基础上建仿真模型，可以根据
工程建设参数，对现有设计内容优化调整[3]。

（二）中期设计
在开展设计工作时，需要对细节优化，还需要根据工程建设期间存在的各项
问题，对现有设计内容适当调整。

例如在对钢结构规划时，因为钢结构设计难度
比较大，设计人员利用BIM技术对主梁和承载梁柱以及扭力梁连接方式检验分析，可以从中选择最优连接方式。

钢结构搭建完成之后，对各项参数信息全面提取，
将其输入到数据库中，可以为后期设计工作开展提供有效支持。

在对主体结构设
计时，设计人员需要做好框架分析，还需要对不同构件性能全面了解，并根据设
计要求对构件科学处理。

例如在开展设计工作时，如果存在抗震以及保温要求，
设计人员需要根据不同需求，采用不同设计形式，并利用BIM技术对结构特性和
原材料应用，是否符合安全要求检验分析[4]。

（三）整体设计
在对整体结构设计时，设计人员需要做好设计方案审核和检验，并在最短时
间内对设计缺陷问题全面查找和解决。

利用BIM技术对现有设计方案分析，需要
对各种类型参数全面提取和整理，在对各项数据信息检验之后，需要构建最新数
据库。

应用BIM技术可以采用系统性分析形式，并对细节处问题及时发现和解决，设计人员还需要利用BIM技术开展整体规划工作，确保建筑空间划分更加合理[5]。

（四）热工学分析
一般情况下建筑外墙设计效果，会对建筑物节能运行情况产生较大影响。

要
想提高建筑物绿色设计水平，应用BIM技术对外部结构分析和模拟，可以明确整
体结构热负荷与冷负荷情况。

在对建筑物内部热环境分析之后，设计人员需要对
建筑物内部热源潜热和内部湿源潜热影响因素全面分析和控制。

设计人员还需要
选择合适外围护结构，并根据结构特点以及热损失，制定有效补充措施。

在对热
损失数值计算时，如果计算结果为负值，则说明建筑结构散热能力比较强。

失去
的热量总和，多于获得热量总和时，建筑物内部热总值为负值。

在开展设计工作时，设计人员需要保证温度参数数值处于合理范围内，才能满足保温设计要求，
设计人员需要对建筑物结构特点以及周边环境影响因素综合考虑，利用BIM技术
开展模拟分析工作，可以为制冷和采暖措施制定提供有效支持。

大多数情况下夏
季室内温度比外界温度低，冬季室内温度比外界温度高，在这种情况下代表建筑
物外部保温隔热层节能效果比较好。

在对建筑外部热负荷仿真模拟分析时，需要
构建相应模型，在此基础上对外围护结构完善和优化，可以降低室内环境能量损失。

设计人员还需要借助BIM技术，对各项构件应用是否符合设计要求全面检测，要尽可能选择保温隔热性能比较好的材料，同时要对材料应用效果检验分析，避
免不合格材料应用到建筑设计中[6]。

（五）节能设计
近阶段在建设建筑工程时，存在节能性要求。

设计人员要想将绿色指标融合
到设计工作中，就需要对施工现场周边环境状况以及气候特点全面了解，还需要
对施工周期内，各项影响因素全面分析和控制，在制定节能减排措施时，设计人
员也可以借助BIM技术开展相关工作。

利用BIM技术明确节能设计要求，并将节
能概念融合到设计环节中，可以构建数学模型，对各项设计数值模拟计算。

例如
在对结构外部风力影响模拟时，可以通过建筑物内部气流分析，对风力影响有效
控制。

在构建结构采光模型之后，还可以模拟自然光照射效果，在此基础上开展
采光设计工作，BIM技术具备数据关联能力，可以将各种类型数据统一管理，在
对数据调整时，可以对涉及到的设计信息同步更新。

结语：综上所述，利用BIM技术开展建筑结构设计工作之前，设计人员需要
做好实地考察，在将地质勘察数据输入到BIM设计软件之后，借助三维仿真模拟，对设计期间可能出现的问题预测和解决，并对设计成果可视化展现。

设计人员还
需要在现有BIM设计模型基础上，对各项设计内容完善和优化，并将经济性元素
融合到设计各个环节中，才能提高设计方案应用效果。

设计人员要制定最优方案，为工程建设提供有效支持，促进项目健康发展。

参考文献：
[1]刘晓峰.建筑信息模型技术在建筑结构设计中的应用探究[J].工程与建
设,2022,36(05):1277-1279.
[2]袁旭晨.基于BIM的可视化技术在超高层建筑结构设计中的应用[J].信息
记录材料,2022,23(01):104-106.
[3]侯听娱.基于BIM的建筑结构设计方法研究[J].智能建筑与智慧城
市,2021(07):123-124.
[4]王卓腾.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与探究[J].中国建筑金
属结构,2021(03):118-119.
[5]王玉,董凌.浅析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].中国建筑金属结
构,2020(10):70-71.
[6]程亦飞.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].城市建设理
论研究(电子版),2020(15):45.。