摘要：随着经济的发展带动了社会的全面进步，同时也促进建筑行业的发展。伴随着土地成本升高、建造技术进步，大量超高层建筑得到了建设。不同于一般建筑，超高层建筑对建筑设计提出了较高要求，需要在保证建筑功能顺利实现的同时，保证结构质量和安全符合要求，并且加强建设成本控制。因此在建筑设计方面，需要做到深入分析和精确计算，获得全面的建筑信息。应用BIM技术，能够在各专业之间实现数据共享，为建筑设计提供可视化模型，因此可促使建筑设计质量得到提高。本文就基于超高层建筑设计的BIM技术应用展开探讨。

关键词：超高层建筑设计;BIM技术;碰撞检查;结构深化设计

引言

BIM技术在建筑行业的实际作用是将基于建筑设计的二维信息转化构建成为一个三维立体的工程数据模型。通过BIM技术，相关的设计人员能对设计成果进行实际演示，通过演示发现设计过程中可能忽略的问题。与此同时，BIM技术也能在必要的情况下，将加工后的立体三维模型直观地展示出来，让施工人员对项目的进行现状、程序、方式、方法有更加深刻的理解。

1概念阐述和技术分析

1.1 BIM技术概述

BIM技术即建筑信息模型，它是一种在信息技术高度发展与完善时期所研发出的3D数字化技术，在建筑施工的整个流程和周期中都能够发挥较为明显的作用。它能够将工程设计中的各项数据以直观的方式来进行呈现，有助于建筑工程的设计管理。在传统的建筑图纸设计过程中，一旦发现某一设计环节与实际工程建设存在不相符的状况，唯有推翻最初设计的图纸进行重新修改，才能使得设计工作得以持续进行。

1.2结构专业运用BIM技术的特点

BIM设计流程可以与很多专业要求相匹配，实际应用时BIM作用在结构专业中有以下几个主要特点：第一，可以建立计算分析模型，让建筑信息模型有更好的应用价值，另外还能增加专业工作量，提高模型一致性，让模型信息更加丰富;第二，可以使用平法标注来表达施工图纸，平法标注会以平面的方式表达配件标高尺寸这一系列的信息，BIM设计则可以把相应的设计信息投射到三维模型中，通过软件处理后可以实现本土化应用;第三，结构专业包含配筋信息，BIM技术难以完成钢筋建模;第四，建立好计算模型后可以做结构专业的施工图，但是一旦需要更改，就要做大量的计算、改动，才能让施工图得到相应的修正，成本浪费比较大，无法灵活修改。

2 BIM技术在超高层建筑设计中的应用

2.1工程概况

某办公楼建筑高40层，高度达到176.7m，属于超高层建筑。建筑总面积112821㎡，包含地上40层和地下2层，采用钢筋混凝土框架—核心筒结构，类别为一类，设计使用年限50年，抗震设防类别为丙类。在工程深化设计阶段，为保证设计质量，减少后期变更发生，引入BIM技术辅助完成建筑设计。

2.2结构可视化设计

BIM技术的三维技术能将各种抽象的设计信息汇总并生成较为具体的三维图像数据。这种三维图像能为建筑结构设计人员全方位展示设计成果，将各种细节问题放大。如设计人员可以对建筑构件的大小、方位以及采用的材料进行追溯，并对发现的问题进行综合性分析。同时，BIM可视化的技术特点也能让设计师用肉眼观察建筑结构设计中可能存在的漏洞，利用BIM技术观察建筑结构的总体结构布局，使设计师在进行结构设计时更加富有张力，帮助设计师更好地发挥自己的实力。同时，可视化特点能够更好地确保制定出的结构设计方案更加符合实际情况，能在发现不合理的因素后快速对问题原因进行调查，并对设计中不合理的部分进行及时补救。由此可见，BIM技术在建筑结构可视化中发挥着巨大作用，利用BIM技术进行建筑结构设计，不仅能提升设计效率，也能规避大量设计风险，提高设计总体质量。

2.3工程参数化设计

在工程设计阶段，采用RevitArchitecture软件建立BIM建筑模型，确保建筑设计能够得到清晰表达。在模型中，对构件属性、参数进行准确编辑，包含建筑物场地位置、材料尺寸、功能参数等，能够对构件进行完整化表达，后期只需要修改参数就能实现构件模型更新。在实践操作中，需要结合结构设计方案和工程技术规范进行构件选型和布置，包含基础、梁、板等。在初始设计阶段，各专业设计人员依靠模型实现协同设计，根据模型展示的整个建筑结构进行各构件尺寸、形状分析，使设计存在的问题得到了及时发现和改进，最终得到优化设计方案。而使用的参数能够实现自动说明，根据数据库模型的参数规则进行自动转换，确保相关专业人员及时掌握构件调整情况，满足了建筑的精确设计要求。

2.4碰撞检测

要检测结构设计和建筑专业方案的匹配程度，就要用到结构专业的碰撞检测。在进行碰撞检测的时候要观察相关设计方案，注意和机电专业设备以及管线的布置的冲突。如果要在Revita环境下做相应的碰撞检测，就要用到Navisworks软件。工作时，技术人员要建立结构模型机电模型，然后把相应的数据导入软件中，在软件里做碰撞检测，设置好不同的判断条件，然后给出检测报告，得到检测结果。

2.5钢结构深化设计

工程采用钢筋混凝土结构，在钢结构初步设计阶段利用力学计算软件完成结构计算分析，得到的图纸难以对构件尺寸和连接方式进行清晰展示，容易导致钢结构加工出现失误。为减少材料浪费，加强工程成本控制，采用TeklaStructures软件实现深化设计，基于BIM模型对钢结构采用杆件、螺栓等进行实体建模，确定各构件属性。利用软件完成构件材料统计，能够实现构件用钢量自动计算，结合类别、尺寸等进行排序，对同类构件尺寸、型材等信息进行统一输出。对结构钢筋进行深化设计，可以对各类钢筋属性进行定义，明确间距、等级等各类信息，并完成三维定位和可视化展示。针对复杂节点，进行碰撞检查，保证下料长度准确。在软件中对钢筋信息进行输入，能够生成三维模型开展碰撞检查，对钢筋位置进行合理排布，减少后续施工出现的问题。根据软件提供的明细表，确定钢筋构件型号、尺寸等信息，完成钢筋工程量清单科学编制，能够为钢筋用量控制提供依据。

2.6实现建筑节能设计

建筑节能设计是结合建筑本身的结构特点，对建筑周围自然资源进行合理的运用。建筑节能设计主要有室内采光设计、室内通风设计等方面，在建筑节能设计的过程中，通过BIM技术的有效应用，可以更加清晰地掌握信息数据库，同时也能呈现出可视化的动态设计图，利用BIM技术实现建筑与自然环境的有机结合，充分利用自然采光环境优化建筑物的采光，实现建筑物在采光方面的节能效果。另外，建筑物会受到本身的建筑结构、所处环境以及建筑物朝向等因素影响室内的通风设计，而若在设计过程中应用BIM技术进行模拟，可以对影响建筑物室内通风设计的因素进行充分的掌握和分析，建筑设计人员将周边环境数据通过BIM技术输入系统数据信息库，然后再根据当地的自然环境状况，如日照、气候等环境的分析，从而设置出建筑参数值，结合数据对建筑设计进行分析调整，使得建筑物周边环境得到有效的利用，以最优质的设计结构与设计比例实现建筑无采光节能设计，并有效提升建筑工程结构设计质量与水平。

结语

在超高层建筑设计中，引入BIM技术能够帮助工程设计人员在技术上取得突破，运用数字化技术加强信息交流，促使建筑设计工作得以科学开展。在实际工作中，还应利用BIM技术实现参数化设计，生成完整的建筑信息模型，用于开展结构碰撞检查、钢结构深化设计等各项工作，继而使工程设计取得良好效果。

参考文献

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