淺析BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

【摘要】科學(xué)技術(shù)的不斷進步促進著建筑業(yè)的發(fā)展，同時計算機數(shù)字化的普及為建筑行業(yè)帶來了新的機遇。傳統(tǒng)建筑工程中存在的專業(yè)之間缺乏溝通、各工種之間施工協(xié)調(diào)性差等問題，迫切需要新的技術(shù)來解決。BIM技術(shù)在數(shù)字信息化的基礎(chǔ)上，有效的將設(shè)計、施工、運營等不同階段的信息融入一個整體的平臺，整體上提高了對工程的管理。本文從簡單介紹了BIM技術(shù)，對BIM技術(shù)在工程設(shè)計中的應(yīng)用和優(yōu)勢進行了分析，希望對BIM技術(shù)的發(fā)展有一定指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】BIM；建筑工程；設(shè)計

1、BIM技術(shù)概述

BIM系統(tǒng)是一種新興的數(shù)字化信息化管理平臺，如今體量大難度大的建筑大多使用BIM管理系統(tǒng)。BIM系統(tǒng)的簡稱是建筑信息模型，在使用這個管理系統(tǒng)的過程中，可以將設(shè)計、施工、材料等各種數(shù)據(jù)信息輸入BIM平臺，通過對平臺中的數(shù)據(jù)進行整合，從而模擬未建工程的多有信息。其次，對工程的全生命周期進行管理時，項目的投資方、施工方、監(jiān)理方、設(shè)計方、材料方等各參與方都可以在BIM管理平臺上進行溝通和協(xié)調(diào)，并將需要修改的數(shù)據(jù)上傳到平臺上。BIM技術(shù)的核心是信息，與傳統(tǒng)的CAD設(shè)計相比，BIM技術(shù)可以通過三維的設(shè)計模型將建筑物所包含的工程信息和設(shè)計數(shù)據(jù)直觀的展示在人們眼前。不僅可以提高設(shè)計工作的效率、提升工作的質(zhì)量，也能夠減少設(shè)計中存在的錯誤并降低成本。

2、BIM技術(shù)在工程設(shè)計中的應(yīng)用

工程項目的全生命周期可以大致分為三個階段：設(shè)計階段、施工階段、運營階段。在設(shè)計階段，需要了解工程的設(shè)計方案、施工方案以及預(yù)算的信息；在施工階段，需要控制對工程的質(zhì)量、進度以及成本進行控制；在運營階段，需要對建筑物的性能、使用情況和財務(wù)進行管理。BIM技術(shù)首先發(fā)展的領(lǐng)域是建筑設(shè)計，下面主要介紹BIM技術(shù)在工程設(shè)計階段的應(yīng)用。

2.1從二維設(shè)計到三維設(shè)計

傳統(tǒng)的設(shè)計需要設(shè)計師根據(jù)建筑物的功能需求加上自己的空間想象進行設(shè)計，并將最終的設(shè)計成果繪制到二維的平面圖紙當(dāng)中。這對于設(shè)計師的空間想象能力有較高的要求，對建筑物的外觀以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)都要進行設(shè)計并繪制圖紙。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以使設(shè)計師直接在三維的模型上進行設(shè)計，不需要再進行空間想象到二維圖紙之間的轉(zhuǎn)化。BIM技術(shù)能夠?qū)ξ唇ǖ墓こ踢M行虛擬模擬，讓設(shè)計師對整個建筑項目有一個更直接的了解。

對于一些外觀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的建筑物，比如我國的國家大劇院、鳥巢等建筑物外觀極其復(fù)雜，二維設(shè)計的圖紙根本無法進行詳細的展示，運用BIM技術(shù)可以清楚的展示建筑物的外觀樣式，效果直觀明了。除了建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計，對于建筑所使用的材質(zhì)同樣需要設(shè)計，設(shè)計師可以在BIIM管理平臺中尋找需要的材料，將數(shù)據(jù)庫中的材質(zhì)直接運用到設(shè)計的模型中，能夠清晰的展示出每種材料的特性以及參數(shù)。

2.2設(shè)計中的碰撞檢測

在設(shè)計階段應(yīng)用最廣泛的就是對碰撞的檢測，因為在設(shè)計階段，不同專業(yè)的設(shè)計師只對本專業(yè)進行設(shè)計，所以在專業(yè)與專業(yè)之間就容易發(fā)生構(gòu)件碰撞的問題。比如，管線與建筑結(jié)構(gòu)之間發(fā)生的碰撞、不同管線之間發(fā)生的碰撞，這些問題都為后期的施工帶來了不必要的麻煩。BIM模型的可視化效果可以解決碰撞的問題，運用相應(yīng)的碰撞檢測軟件，可以識別模型中所攜帶的數(shù)據(jù)，并對照數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的工程規(guī)則，去檢查工程項目中的錯誤并標記。幫助設(shè)計人員檢查設(shè)計中存在的錯誤，最大可能的避免施工過程中的設(shè)計變更。

2.3設(shè)計階段的成本管理

工程造價的管理同樣貫穿工程項目的整個生命周期，以往的預(yù)算通過平面圖紙進行計量和計價，人工計算的誤差較大，即便使用輔助軟件，也需要在軟件中重新建立模型，增加不必要的工作量。由于設(shè)計主要是設(shè)計人員的責(zé)任，而預(yù)算的編制則是造價人員的工作，不同人員對建筑的理解會有一定的偏差。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以直接利用已經(jīng)建好的三維立體模型，通過模型中所攜帶的建筑信息，構(gòu)件會自動套用相應(yīng)的計算規(guī)則，實現(xiàn)工程量的智能計算以及明細表的統(tǒng)計。

3、BIM技術(shù)在工程設(shè)計中的優(yōu)勢

3.1深化建筑設(shè)計

在從二維設(shè)計向三維設(shè)計的轉(zhuǎn)變中，BIM所建立的并不只是一個建筑模型，而是包含建筑項目相關(guān)信息的一個數(shù)據(jù)庫。這個數(shù)據(jù)庫中對建筑物各個構(gòu)件的位置、尺寸等參數(shù)都有詳細的記錄，對這些參數(shù)進行整合可以真實的反映出擬建項目的真實樣子。以往很多奇特的建筑物因為二維設(shè)計的原因，在建造時會遇到各種各樣的問題，BIM技術(shù)能夠真正實現(xiàn)按圖施工的目標。在三維立體模型中可以對建筑物進行深化設(shè)計，其改動構(gòu)件的參數(shù)值會隨之改變，同時，由三維模型生成的平面圖、立面圖、剖面圖中的圖形也自動改變；若在平面圖紙中改動數(shù)據(jù)，三維模型會根據(jù)參數(shù)的變化而變化，這樣就實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫與平面視圖的雙向連接，避免了圖紙和模型不一致的情況。

3.2加強協(xié)同合作

在建筑的設(shè)計階段，并不是設(shè)計師自己的工作，項目各方都要參與到工程的設(shè)計中來。運用BIM管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在完成初步的設(shè)計之后，業(yè)主、監(jiān)理、施工方都可以在BIM平臺中提出自己的意見和建議，方便設(shè)計師進行修改。同時，一個建筑項目的設(shè)計需要不同專業(yè)的設(shè)計師協(xié)同合作，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計各專業(yè)之間往往溝通不夠，造成后期需要頻繁的進行設(shè)計變更。運用BIM技術(shù)，同樣是各專業(yè)自行設(shè)計，但可以將不同專業(yè)的設(shè)計模型進行整合，成為一體化的建筑模型，從而實現(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計，徹底改變了需要通過文字語言進行表達的設(shè)計溝通。

結(jié)語：

隨著科學(xué)信息化數(shù)字化的發(fā)展，新技術(shù)、新方法已經(jīng)應(yīng)用于我國的建筑設(shè)計之中，同時推動了施工方面的進步。BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用，具有重要的意義，尤其是在設(shè)計階段提供了更加便捷的設(shè)計途徑，也避免了后期出現(xiàn)的問題。我國在應(yīng)用BIM的過程中，仍然存在很多弊端需要進一步的改善，在今后的工程建筑中，需要對出現(xiàn)的問題進行關(guān)注，并充分發(fā)揮BIM管理系統(tǒng)全生命周期一體化的優(yōu)勢，以確保建施工的質(zhì)量和效率，促進建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

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[2]沈杰.淺析BIM在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（8）.

作者簡介：

袁鑫杰，南通沿海開發(fā)集團城鎮(zhèn)建設(shè)有限公司，江蘇南通。