使用CAD进行结构设计时，全部的设计信息都是通过二维的平面点、线和面组成，为了显示全部建筑结构设计，结构设计师要拥有很强的空间想象力和逻辑能力，如此结构设计师才可以理解建筑师绘制的二维图纸中描述的建筑物大致结构形状和想象空间建筑内部结构布置。而图纸只能显示结构水平的顺序，不能反映其空间位置，并且二维平面图仅可以表示每个结构的连接顺序，不能表示出每个构件的空间坐标。

这需要设计师有连续的想象力，以便有一个完整的结构在他的脑海里。但是，目前在建筑结构设计时对BIM技术的应用和开发，使得这项技术也逐渐有取代CAD二维设计技术的趋势，BIM技术结构设计的优势在于，其采用三维立体形式，使用三维模型方式将建筑结构完整的表达出来，并且可以清晰的显示的每个结构构件的空间位置和结构形式。如此在BIM模型中，结构设计者可以相对完整地展示实际建筑项目，这对后期的施工和管理都非常重要，三维结构模型的加入使得施工单位在进行现场施工之前就已经预先见到完成后实际的项目，和可以清晰的看到每个施工节点的详细布局，以帮助它们在后续施工过程中更好的安排施工工期与施工顺序，并减少因错误理解图纸而出现的施工错误，进一步提升建筑结构设计的质量。

随着我国科技的发展，目前在一些大跨度建筑物和各种厂房当中使用钢结构的越来越多，钢结构逐渐成为一种主要的结构形式。在钢结构的建筑结构设计中每个结构连接节点形式和节点加强的布置尤为重要，在常用的二维CAD设计中钢结构的无法详细和立体的展现出每个节点的连接形式，如此容易造成后期施工时出现错误，BIM三维结构设计能够很好弥补这一缺陷。

在采用BIM技术的三维模型设计时，模型中包含整个项目的全部信息，可以到可以每个结构的图形尺寸、材料属性等全部的信息，且可以把这些信息一起导出到Excel表格当中，对后期材料采购和施工管理方面有着重要的参考价值。在CAD二维结构设计时，有可能会因为设计者经验不足等原因，从而导致后期进行汇总出结果时图纸会与其他专业产生碰撞，例如洞口尺寸标高出现差异、管道产生交叉无法安放。

但使用BIM技术进行结构设计就可以减少此类问题的发生，BIM软件能够对模型里面构件进行碰撞检测，在给施工方提供成果前，提前发现出现BIM结构模型中错误并进行修改，减少后期因此类错误而出现的图纸变更造成时间经济双重浪费，将设计错误对施工的影响控制在最小限度。

BIM技术的一大特征就是参数化，BIM三维模型与后期出具的结构图纸之间具有数据连接关系，平面图纸会随着模型中某一参数的改变而跟着改变，使后期需要图纸变更时变得更加简单高效，更能有效防止二维CAD进行图形修改时因图纸过多、过于复杂而在某张图纸发生数据遗漏或忘记修改等问题。由于基于创建BIM结构模型时建筑物以实体结构构件表现出来，而不是在二维设计中抽象地点、线和面。在结构化设计过程中，通常需要许多设计师来设计结构才能完成整个结构设计。

一个大型项目结构设计往往不是一个人就可能完成的这需要一个设计团队，有多名设计人员共同进行设计。由于我国设计任务普遍比较重、时间比较紧，这就导致在设计过程结构设计师之间不能进行充足和高效的沟通，从而导致一些结构设计信息出现错误、重复、遗漏等问题。每个设计在进行结构设计时生成的数据信息，被保存在不同设计者的计算机中，进行信息交换需要花费时间调查必要的数据和文件，使得数据的利用率降低。然而，使用BIM进行结构设计能够解决这个问题。BIM技术的重要特色是数据共享，在此基础上可以很好地解决上述问题。另外，由BIM构筑的数据库平台在修正数据后，能够在数据库内实时更新，结构设计的参加者正确而且及时地掌握修正信息，完成每个设计人员之间的信息协同设计。

基于传统CAD二维设计时由于结构构件都是由简化点、线和面构成由此而绘制的平面图纸是相对独立与和其他图纸的，每个图纸间没有关联，使各专业之间进行信息交流时效率过低。由于BIM技术的诞生让信息之间的交流协同难题得到解决。通过BIM技术加入，在可以有效让建筑结构设计从业人员提前参与。全部设计专业人员提前加入前期方案制定阶段，一起制定完成一个前期方案的初步设计。从而有效实现设计阶段每个专业之间的协作设计，减少后期出现各种各样问题，从而有效提升设计准确性与提高设计效率。

作者：路师远（安徽建筑大学）

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