淺談BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

吉祥

【摘 要】在工程建設(shè)領(lǐng)域中自BIM理論被提出以來就一直被廣泛應(yīng)用。建筑方案設(shè)計(jì)從整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目來看的時(shí)間短、投資少，但卻決定著整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目3/4以上的內(nèi)容，因?yàn)樵诮ㄖ桨冈O(shè)計(jì)階段會生成大量建設(shè)項(xiàng)目信息，而設(shè)計(jì)品質(zhì)的高低不僅會影響到建筑施工能否順利進(jìn)行，而且還影響到建筑完工后的長久經(jīng)營使用，也就是說，BIM在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有十分重要的意義。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；實(shí)際；應(yīng)用

一、BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)也就是建筑信息模型，其主要就是借助于數(shù)字化技術(shù)、信息化技術(shù)來較好的呈現(xiàn)和表達(dá)建筑工程項(xiàng)目的各個(gè)信息內(nèi)容，進(jìn)而也就能夠促使其在建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作中得到較好的應(yīng)用呈現(xiàn)，提升最終建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的效果。在這種建筑信息模型中，其涉及到了多種多樣的信息資料，不僅僅包括幾何信息，還涉及到了各種非幾何信息，如此也就能夠較好的保障了建筑設(shè)計(jì)的全面性和準(zhǔn)確性。利用BIM技術(shù)不僅僅可以進(jìn)行建筑工程項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計(jì)，還可以針對建筑工程項(xiàng)目中涉及到的一些給排水工程以及電氣工程等進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，均能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的應(yīng)用實(shí)效性。

二、BIM的建筑設(shè)計(jì)方法分析

（一）實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，可視性與立體感并存

BIM技術(shù)將建筑工程的數(shù)據(jù)與信息轉(zhuǎn)換為圖形和文檔，在電腦中自動生成建筑模型并且呈現(xiàn)出立體效果，建筑師根據(jù)模型便可了解建筑的整體結(jié)構(gòu)和內(nèi)部細(xì)節(jié)，同時(shí)，建筑師還可以對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，一旦數(shù)據(jù)發(fā)生變化，電腦便會重新生成建筑模型，這些所有的變化BIM技術(shù)都能夠呈現(xiàn)出直觀的立體反映，這樣建筑師就能夠在可視的情況下與其他部門進(jìn)行溝通與交流，從而提高建筑決策的科學(xué)性與合理性。此外，利用BIM技術(shù)可以對建筑模型進(jìn)行效果展示與相關(guān)測試，從而提高建筑的質(zhì)量與精度，這樣在建筑過程中也會節(jié)省大量的人力與物力，并且大大縮短建設(shè)周期，降低施工的難度與風(fēng)險(xiǎn)。

（二）實(shí)現(xiàn)信息多元化管理

BIM是一個(gè)共享的信息資源，一旦將數(shù)據(jù)輸入其中，BIM就會自動分析數(shù)據(jù)為整個(gè)工程提供最真實(shí)可靠的決策。建筑師可以根據(jù)BIM提供的信息對工程建設(shè)進(jìn)行衡量，適時(shí)插入、提取、更新和修改數(shù)據(jù)，從而提高整個(gè)工程的質(zhì)量。BIM對信息的管理實(shí)現(xiàn)了整體與部分的高度結(jié)合，它可以將人們提供的零散信息進(jìn)行整合，最終將整合后的數(shù)據(jù)以圖像的形式呈現(xiàn)在人們面前。這種數(shù)字與圖像的轉(zhuǎn)換提高了可識別性，由此可見，BIM對信息的管理不僅僅局限于單純的儲存，更重要的是進(jìn)行分析，從而使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率，大量降低風(fēng)險(xiǎn)。

（三）符合國家綠色生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

隨著國家出臺一系列環(huán)保政策，各行各業(yè)都嚴(yán)格執(zhí)行國家政策，規(guī)范行業(yè)準(zhǔn)則，為建設(shè)環(huán)保型社會做貢獻(xiàn)，建筑行業(yè)也不外。建筑行業(yè)看起來好像并不會對環(huán)境造成危害，實(shí)則不然，建筑中產(chǎn)生的揚(yáng)塵和廢棄材料都會給環(huán)境帶來危害，綠色建筑已然成為建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢和必由之路。BIM作為一種新型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對建筑空間信息、建筑材料以及設(shè)備等專業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)集成與一體化管理。這種信息管理為建筑中材料的選擇和應(yīng)用提供了幫助，同時(shí)它還會對室外綠化環(huán)境進(jìn)行分析，這就使得建筑方能夠更方便、直接和精確的掌握綠化信息，從而可以進(jìn)一步完善建筑的綠色性能。

三、房屋住宅建筑設(shè)計(jì)階段BIM的應(yīng)用

（一）設(shè)計(jì)階初期BIM的應(yīng)用

1.構(gòu)建BIM模型初步分析建筑性能。

通過構(gòu)建BIM模型來實(shí)現(xiàn)對建筑性能進(jìn)行初步分析。根據(jù)最后得到的分析結(jié)果可以使建筑布局得到很好的調(diào)整，從而讓小區(qū)的自然通風(fēng)和視野達(dá)到最佳的效果。當(dāng)設(shè)計(jì)的方案不斷加深時(shí)，BIM三維模型中樓板信息、建筑外墻信息、樓頂信息等也越來越豐富，有助于幫助建筑師的溝通和方案交流，并且還可以幫助設(shè)計(jì)師分析小區(qū)太陽輻射，分析建筑日照、統(tǒng)計(jì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為進(jìn)一步深化設(shè)計(jì)方案做出合理的判斷。在設(shè)計(jì)方案深化階段，先在專業(yè)分析軟件中導(dǎo)入模型，然后對其性能進(jìn)行分析，主要包含空氣齡分析及能耗分析、大進(jìn)深房間的采光分析、室內(nèi)通風(fēng)環(huán)境分析等內(nèi)容。利用分析結(jié)果可以幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，對設(shè)計(jì)產(chǎn)品的綜合性能進(jìn)行提高。

2.利用BIM模型檢查管線綜合碰撞現(xiàn)象。

利用三維信息模型可視化的碰撞功能，對暖通、電氣、排水、結(jié)構(gòu)、建筑等各專業(yè)設(shè)計(jì)中的碰撞問題進(jìn)行檢查，對設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的遺漏和誤差進(jìn)行優(yōu)化，使管線的布局方案在有限的空間里實(shí)現(xiàn)最合理的優(yōu)化。并且檢查各種空間裝修完成后的高度，對設(shè)計(jì)品質(zhì)進(jìn)行提高。在建造住宅時(shí)利用BIM模型用來分析鏈接點(diǎn)部位鋼筋安裝的可行性和預(yù)制構(gòu)件定位的合理性意義重大，通過使用BIM模型的分析優(yōu)化功能，可以提前避免施工階段可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，加快施工進(jìn)度。

3.在BIM模型的基礎(chǔ)上，分析經(jīng)濟(jì)性和統(tǒng)計(jì)工程量。

通過BIM模型將與其相關(guān)聯(lián)的建筑信息進(jìn)行分類保存，使這些信息在BIM模型中組成一個(gè)整體，以便設(shè)計(jì)師可以將需要的信息隨時(shí)從模型中導(dǎo)出。例如；構(gòu)件種類統(tǒng)計(jì)、部品數(shù)量統(tǒng)計(jì)表、制件混凝土體積統(tǒng)計(jì)等等。通過收集有關(guān)數(shù)據(jù)，幫助設(shè)計(jì)師準(zhǔn)確、快速的對比分析項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。并且隨著設(shè)計(jì)的不斷深入，模型數(shù)據(jù)也會隨著自動更新，有效保證了項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)信息的準(zhǔn)確性。

（二）BIM在施工階段的應(yīng)用

1.模擬施工進(jìn)度，進(jìn)一步優(yōu)化施工方案。

施工單位可以將BIM模型和計(jì)劃進(jìn)度融合在一起，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度情況的模擬。通過對施工場景進(jìn)行演示，進(jìn)而對施工方案的合理性進(jìn)行分析，確定出最佳的施工方案。在住宅建筑中，也可以利用BIM模擬項(xiàng)目中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，例如可以進(jìn)行土建工程的施工順序的模擬、設(shè)備管線的安裝調(diào)試的模擬、建筑機(jī)械的行進(jìn)路線和操作空間的模擬、材料的堆放安排的模擬等。

2.利用造價(jià)模擬和進(jìn)度模擬。

對施工組織項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，由于建筑項(xiàng)目施工過程中，資金不是一次性投入完成的。因此，通過BIM將工程量和施工進(jìn)度結(jié)合其起來，可以實(shí)現(xiàn)“零庫存”的管理目標(biāo)，將業(yè)主資金效益充分發(fā)揮出來。

3.利用三維模型對現(xiàn)場進(jìn)行施工進(jìn)行指導(dǎo)。

使用3D施工圖代替?zhèn)鹘y(tǒng)二維圖紙和三維模型對施工吊裝進(jìn)行指導(dǎo)，避免施工人員因圖紙的誤解造成施工順序錯(cuò)誤或者安裝錯(cuò)誤。

（三）BIM在住宅建筑中運(yùn)營階段的應(yīng)用

1.BIM可以幫助物業(yè)對建筑運(yùn)營管理進(jìn)行監(jiān)測，對建筑的使用性能和使用情況進(jìn)行同步。此外，BIM還對材料剩余使用壽命、建筑已用時(shí)間以及部品、入住人員與容量、建筑使用情況或性能進(jìn)行同步分析，通過利用提前預(yù)警的方式在管理和監(jiān)測上給物業(yè)提供方便。

2.BIM可以記錄數(shù)字的更新，對管理和搬遷規(guī)劃有一定的改觀，從而提高物業(yè)的管理水平。BIM可以對改造信息、裝修清單實(shí)景模型、租約、物業(yè)費(fèi)、租金定期訪問等空間管理信息進(jìn)行更新，并定期對這些信息進(jìn)行訪問，提高建筑運(yùn)營過程中成本管理。

3.BIM可以對應(yīng)急管理培訓(xùn)進(jìn)行模擬。

四、結(jié)論

綜上所述，在建筑工程中利用BIM技術(shù)不僅可以使設(shè)計(jì)人員在甲方單位心目中的地位得以提升，并且可以降低設(shè)計(jì)和運(yùn)營方面的問題。大力推進(jìn)住宅建筑中BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以全面提高住宅建筑的質(zhì)量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[2]方婉蓉.基于BIM技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計(jì)研究[D].武漢科技大學(xué)，2013.