BIM在建筑設計中的優(yōu)勢分析

姚志杰

（中交第一公路勘察設計研究院有限公司 陜西西安 710075）

1 引言

在建筑行業(yè)，因為人們越來越關注于施工的質(zhì)量，所以建筑企業(yè)就會將更多的焦點集中在設計建筑結構上。因為BIM的巨大優(yōu)勢，所以就更為廣泛地應用在建筑設計中。

1 BIM技術

1.1 BIM技術概念

所謂的BIM技術就是建筑信息模型技術的英文縮寫，可以實現(xiàn)根據(jù)相關的信息，對其進行數(shù)字化應用，實現(xiàn)模型的建立。此技術實現(xiàn)了可以利用計算機和工程相結合的優(yōu)勢，使其建筑結構設計的內(nèi)容，在技術的使用、施工過程以及建筑的運行上起到重要作用。因為BIM的可視化，就會使其人員在工作中提高了效率。在設計中由于其重要的作用，就會在其建筑結構設計中具有非常廣泛的應用前景。

1.2 BIM在建筑設計中的意義

1.2.1提供了信息化功能

世界已經(jīng)進入大數(shù)據(jù)時代，建筑領域也不例外。BIM是信息技術的關鍵技術，與以往的三維模型的三維模型相比，技術可以實現(xiàn)數(shù)字信息的可移植性、設計單位、施工單位，業(yè)主隨時可以更新信息，并能實現(xiàn)信息的永久保存。當建筑設計有一定的修改時，相應的統(tǒng)計數(shù)據(jù)會自動改變，節(jié)省時間，提高工作效率。

1.2.2 三維模型的修改

BIM技術具有信息傳遞性。在工程設計應用中，三維模型的修改將直接影響工程的平面、立面和剖面，并實現(xiàn)自動修改功能，以保證圖紙的一致性和正確性。評審圖紙保持傳統(tǒng)的建筑設計過程，驗證圖紙的正確性，往往工作效率低，重復率高，出錯率高，不易發(fā)現(xiàn)錯誤，誤差只出現(xiàn)在施工過程、圖紙和返工。

1.2.3 可以滿足建筑設計要求

如今，越來越多的建筑不再局限于傳統(tǒng)的房間形狀，異形建筑以其美觀、和諧、綠色而受到人們的歡迎。在BIM技術的應用中，標準化和模塊化的建設能夠滿足建筑設計的要求。在BIM應用中，一些異型建筑物也易于三維呈現(xiàn)。

1.2.4 功能一體化

建立BIM三維模型，包括建筑材料、圖案、尺寸、體積、尺寸、強度、碰撞檢測和分析，綜合分析這些數(shù)據(jù)，該技術可以對設計圖紙、數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的分析和處理，保存在相應的數(shù)據(jù)庫中。

2 在建筑設計過程中BIM技術應用優(yōu)勢

2.1 可視化

可視化就是你所能通過視覺看到的，可視化在結構設計中的應用，如當對施工圖紙進行設計時，就可以將其重要的信息進行具體的呈現(xiàn)，但是很多只能通過人腦去想象，針對一些比較簡單的可以，但是隨著時代發(fā)展，建筑趨向于更為抽象的設計。很多的結構就要利用先進技術進行優(yōu)化，利用此技術不僅改變了人的直觀理解，更重要的是實現(xiàn)三維可視化顯示。

2.2 可優(yōu)化

BIM技術在結構設計的過程中，因為建筑工程會涉及到施工、運行以及維護過程，只有將其在設計中的工作做好，在此基礎上進行優(yōu)化。因為信息、復雜程度以及時間因素會影響其優(yōu)化，又因為實際的工作中，并不能就此提出更為精確的信息，但是利用BIM技術，就可以就建筑的物理、幾何、規(guī)則信息加以說明，而且將其實際情況具體呈現(xiàn)。技術可以針對復雜一點的工程進行應用，比如改變建筑規(guī)模，利用BIM技術，只需要對參數(shù)進行變化，針對具體的參數(shù)，就可以實現(xiàn)其建筑的外觀、尺寸以及優(yōu)化結構等。

2.3 模擬性

利用此技術在結構設計時，實現(xiàn)了對設計模型的模擬，而且針對一折比較特殊的結構也可以進行模擬。BIM可以應用于設計時主要對一些要素的設計，如：仿真、仿真、應急疏散仿真、模擬、日照傳熱模擬等；4D的模擬技術可以應用在招投標以及施工階段，就是在實際的施工中利用施工組織設計進行模擬，以此可以得到更為合理的施工方案，對施工進行指導。這種優(yōu)勢在任何傳統(tǒng)技術中不存在，對建筑結構設計的相關工作有很大的幫助。

3 BIM技術在建筑結構設計中的應用方式

3.1 在工程準備階段的應用

由于管理合同、成本設備以及材料都是準備前的工作準備，都是比較繁瑣的。BIM技術應用在合同管理時能有效縮短建設項目合同信息管理的審核周期、合同管理、相關設計內(nèi)容和實施，提高管理效率。因為建筑工程會涉及到采購原材料以及對成本進行預算等，在建筑結構的設計中應用BIM技術，就可以實現(xiàn)設備以及材料的成本管理以及預算成本上的控制，并在此基礎上，并利用技術可以自動收集需求計劃，以及每個數(shù)據(jù)分配給應用。

3.2 在圖紙設計中的應用

在傳統(tǒng)的結構設計中，通常從建筑結構形式的設計圖紙開始，從平面設計到三維圖形，并根據(jù)施工情況不斷修改。從實際的角度來看，廢紙較少，而且又將大量時間浪費，對此使用此技術可以進行模型的建立，而且易于操作。實現(xiàn)數(shù)字化，一般都是可以利用軟件進行設計可視化圖紙，不僅減少了紙張成本，而且修改很方便。

3.3 在預制構件安裝和鋼結構建模中的應用

在安裝以及鋼結構建模的過程中，以及安裝預制構件時，設計結構的過程中應用BIM技術非常具有優(yōu)勢。

3.3.1 安裝預制構建中的應用

應用BIM技術在對預制構件進行安裝時，主要是利用可以及時地進行反饋的特點。管理系統(tǒng)和施工現(xiàn)場實現(xiàn)了聯(lián)系，使其效率提高，之間可以將其信息及時地進行反饋與獲取。具體過程就是在系統(tǒng)中，相關的人員會給安裝構件構造一個獨有代碼，當要反饋信息時，就可以利用，輸入代碼即可。實現(xiàn)了施工中的有效管理。因為之間在構件處理上可以實現(xiàn)可視化，那就可以實時地對施工進行監(jiān)測。

3.3.2 在鋼結構建模中的應用

建筑大跨度結構中鋼結構是主體結構。在建模過程中，結構連接和構件布局通常難以處理。所以，使用參數(shù)化的過程中，就要基于實際，相對于組件進行。在對連接器進行設計時，利用此技術就可以對構件之間的距離進行參數(shù)化，以及確定數(shù)量。只需要調(diào)節(jié)參數(shù)即可。同時，當人員對鋼結構進行施工時，很方便地對構件參數(shù)以及位置進行控制，BIM技術在促進鋼結構的結構的施工管理和效率的結構中起著重要的作用。

3.4 施工階段的應用

利用此技術實現(xiàn)施工過程的應用時，因為一般細節(jié)決定施工的質(zhì)量，細節(jié)做不好，就會導致性能很差。所以主要是在孔洞預留應用，而且要調(diào)整具體細節(jié)，如合理選擇保溫的材料、窗、墻體的結構以及門洞等要注意。一般對于保溫材料的選擇，取決于天氣差異，如在北方，因為冬季氣溫的驟降，而且距離春天又很漫長。因為溫度很低，而且持續(xù)很長時間，保溫材料就要用在保暖上。對此，模擬時使用BIM技術，一般根據(jù)零上以及零下10℃作為條件，根據(jù)性能不同確定保溫效果好的材料。

4 結束語

總之，建筑工程設計過程中應用BIM技術具有重大意義，一般相關人員應該結合具體情況，將此技術的優(yōu)勢以及特點得到充分發(fā)揮，可以在施工前進行應用，當設計圖紙時以及對結構進行分析使用，要讓此技術使其能夠最大限度地發(fā)揮技術的優(yōu)勢和促進建筑工程的發(fā)展。通過本文的分析，在工程準備階段的應用、在圖紙設計中的應用、在預制構件安裝和鋼結構建模以及在施工中都得到廣泛的應用，并將其優(yōu)勢得到最大可能的發(fā)揮。隨著我國建筑工程的規(guī)模擴大化，未來將會面臨更大的挑戰(zhàn)，對此就要借助先進的科技技術提高建設水平以及施工質(zhì)量，BIM技術就因為具有的眾多優(yōu)勢在未來的發(fā)展前景中具有非常廣的利用價值。

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