BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

李坤

摘要：隨著我國(guó)科技步伐的加快與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。在BIM技術(shù)的應(yīng)用下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了較好的保證，建筑理念也更加豐富。BIM技術(shù)將在建筑設(shè)計(jì)中得到更多的應(yīng)用，因此研究BIM技術(shù)是非常必要的。本文從BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)出發(fā)，探討了如何更好地將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中，以期能為行業(yè)相關(guān)人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑工程;工程設(shè)計(jì);應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

一、概述

1.1BIM技術(shù)

BIM是建筑信息模型是當(dāng)代建筑工程領(lǐng)域一項(xiàng)重要的信息管理技術(shù)。BIM技術(shù)的特點(diǎn)體現(xiàn)為將建筑工程各方面內(nèi)容以數(shù)字化形式加以表達(dá)，并通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)完成建筑工程的三維圖像模型建立。在現(xiàn)代建筑工程建設(shè)過程中，BIM技術(shù)起到了對(duì)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到管理各個(gè)階段進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一的作用，因此具有十分理想的應(yīng)用效果。隨著BIM技術(shù)的日益成熟和全面，越來越多的建筑工程中開始應(yīng)用BIM技術(shù)，并以此促進(jìn)工程建設(shè)水平的全面提升。

1.2 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

（1）建筑模型的可視性。所謂可視性即呈現(xiàn)給觀看者視覺上的畫面，以往的設(shè)計(jì)技術(shù)無法達(dá)到給設(shè)計(jì)者和業(yè)主直觀視覺上沖擊的效果，Auto CAD、PKPM 和天正建筑生成的平面圖、立面圖、剖面圖、結(jié)構(gòu)配筋圖等都是二維的平面圖紙，要人們發(fā)揮足夠的想象才能在腦海里構(gòu)造出最終的模型。它們即便有 3D 模擬的功能，展示的也都是線條狀圖形，無法觀測(cè)到建筑物的實(shí)際情況，只能等工程竣工后才能看到。然而使用 BIM 技術(shù)可以提前通過對(duì)建筑物的三維建模、實(shí)際效果渲染以及動(dòng)畫形式表達(dá)等功能，生動(dòng)形象地表現(xiàn)出其狀態(tài)。（2）各模型之間的關(guān)聯(lián)性在 BIM 中，建筑物和結(jié)構(gòu)的模型是有不同維度的，它們之間相當(dāng)于一個(gè)整體，互相關(guān)聯(lián)。我們可以通過建立的模型得到一切與之有關(guān)的對(duì)象，基于原模型的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)設(shè)計(jì)者對(duì)建筑物其中一個(gè)部分進(jìn)行更改，那么其他相關(guān)聯(lián)的部分和最終的模擬結(jié)果也都將動(dòng)態(tài)地隨之改變，所有共用數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)人員得到的信息也都將被更新。這個(gè)功能極大程度地減輕了設(shè)計(jì)人員的工作量，也方便了他們對(duì)于方案的分析改善。（3）模型的可出圖性。通過對(duì)建筑物和構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)、改善和優(yōu)化后，可以得到最終的三維模擬圖。而 BIM 可以實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)施工階段所需平面圖、立面圖、剖面圖、構(gòu)件加固、管道圖、留洞圖和碰撞報(bào)告等圖紙的出具。這個(gè)功能相當(dāng)于將所有的二維圖紙都整合于一個(gè)模型中，當(dāng)需要出具相應(yīng)的圖紙時(shí)，只需使用出圖這個(gè)功能即可。

二、BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 充分發(fā)揮信息的功能

信息技術(shù)的不斷深入發(fā)展，也意味著建筑業(yè)正在逐步發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑技術(shù)設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足建筑業(yè)的發(fā)展需要，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。可以看作是建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)數(shù)據(jù)庫，從而為建筑設(shè)計(jì)工作提供了有力的支持，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，無論是設(shè)計(jì)人員還是施工人員都可以利用BIM技術(shù)隨時(shí)更新數(shù)據(jù)表，從而有效地提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量和有效性。與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)相比，BIM技術(shù)是一種能夠有效實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中信息功能的現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)。

2.2 圖紙的修改

設(shè)計(jì)工作是建筑工程施工的重要內(nèi)容。無論是在任何施工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中，都會(huì)出現(xiàn)圖紙修改和改進(jìn)的情況，這是設(shè)計(jì)工作是不可避免的 在種情況下，設(shè)計(jì)人員可以采用先進(jìn)的 BIM 技術(shù)，可以明顯地減少對(duì)設(shè)計(jì)圖形的更改次數(shù)。采用 BIM 技術(shù)將設(shè)計(jì)圖紙顯示在計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙的自動(dòng)修改。這不僅減少了設(shè)計(jì)人員的工作量，而且進(jìn)一步提高了設(shè)計(jì)工作的效率。當(dāng)工作壓力降低時(shí)，設(shè)計(jì)師將有更多的時(shí)間來優(yōu)化圖紙。應(yīng)用 BIM 技術(shù)可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作，提高建筑工程質(zhì)量。

2.3 有效控制生命周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)成本

BIM 技術(shù)的強(qiáng)大與便捷不止體現(xiàn)在設(shè)計(jì)施工建模等方面，管理者還可以利用 BIM 的 5D 模擬功能對(duì)整個(gè)工期的資金進(jìn)行操控。當(dāng)設(shè)計(jì)人員完成建筑物的三維模型后，就要利用 BIM 技術(shù)對(duì)施工過程中要用到的總體材料進(jìn)行類型和量的選擇，它可以直接將所有的材料信息歸納在一起，包括名稱、使用數(shù)量、價(jià)格等，并給出工期中材料的分配方案。BIM 的信息庫同樣實(shí)時(shí)更新工程的資金消耗用量，不必像以往使用大量的人力、物力來計(jì)算經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，既保證了進(jìn)程的合理，又避免了計(jì)算不精細(xì)導(dǎo)致的資源浪費(fèi)。

2.4 BIM 技術(shù)促進(jìn)三維一體化的實(shí)現(xiàn)

BIM 技術(shù)涉及的內(nèi)容非常廣泛。在建筑工程設(shè)計(jì)的實(shí)際過程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)按設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行科學(xué)地工作。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案受二維空間等各種條件的限制，設(shè)計(jì)圖紙只能發(fā)揮設(shè)計(jì)方案的部分價(jià)值，沒有整體發(fā)揮出它的整個(gè)價(jià)值。設(shè)計(jì)人員和施工人員只能從一個(gè)角度分析設(shè)計(jì)效果，不能科學(xué)地展示整個(gè)設(shè)計(jì)過程。所有人員只有在項(xiàng)目完成后才能掌握項(xiàng)目的具體效果。一旦出了差錯(cuò)，經(jīng)濟(jì)損失將非常嚴(yán)重。BIM 技術(shù)是一種三維技術(shù)，它可以讓設(shè)計(jì)師清晰地看到建筑工程的虛擬場(chǎng)景，設(shè)計(jì)師和施工人員可以對(duì)設(shè)計(jì)效果進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)。

2.5有效提升建筑工程設(shè)計(jì)水平

運(yùn)用BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑的綠色設(shè)計(jì)，能夠做到環(huán)保低耗，另外BIM 技術(shù)運(yùn)用于建筑工程設(shè)計(jì)中，更能有效提升建筑工程的設(shè)計(jì)水平。由于建筑工作人員要格外的重視設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)問題，因?yàn)槿魏蔚脑O(shè)計(jì)失誤以及過失，都有可能造成建筑工程的質(zhì)量問題。但是，憑借BIM 技術(shù)建筑設(shè)計(jì)師們可以獲得更加詳盡的數(shù)據(jù)模型，然后進(jìn)行更加嚴(yán)密的、科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，盡最大能力保證不出現(xiàn)失誤，以及杜絕過失。因此，BIM 技術(shù)的運(yùn)用可以將設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，然后有效的提升建筑設(shè)計(jì)水平。

三、BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.1三維模型構(gòu)建

隨著現(xiàn)代建筑工程設(shè)計(jì)要求越來越高，傳統(tǒng)二維平面圖紙已難以滿足新時(shí)期建筑工程設(shè)計(jì)要求，因此三維立體設(shè)計(jì)圖紙成為建筑工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢(shì)。BIM技術(shù)能夠根據(jù)建筑工程相關(guān)要求及工程數(shù)據(jù)完成三維模型的構(gòu)建，同時(shí)依據(jù)工程數(shù)據(jù)庫對(duì)設(shè)計(jì)方案加以有效調(diào)整和優(yōu)化，這種工程圖紙及設(shè)計(jì)模式都為建筑工程建設(shè)質(zhì)量的提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過三維模型的有效計(jì)算和模擬，技術(shù)人員能夠?qū)こ探Y(jié)構(gòu)及各種服務(wù)功能進(jìn)行仿真模擬，從而全面提升建筑工程設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與合理性。

3.2碰撞檢測(cè)中的應(yīng)用

碰撞測(cè)試是提高建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平的重要途徑，有利于各個(gè)施工環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性與合理性。BIM技術(shù)的出現(xiàn)為建筑工程設(shè)計(jì)方案碰撞測(cè)試提供技術(shù)支撐，并能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)領(lǐng)域的碰撞整合與檢測(cè)。例如通過BIM技術(shù)將建筑工程設(shè)計(jì)中電力系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)和及排水系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬，并使用相關(guān)軟件對(duì)這些結(jié)構(gòu)及材料作出整合，從而了解哪些環(huán)節(jié)會(huì)發(fā)生碰撞，并以此對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和改善。通過碰撞檢測(cè)工作，不僅大大提高了建筑工程設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與合理性，同時(shí)也減少了返工次數(shù)，有效規(guī)避了安全問題的發(fā)生，這對(duì)于建筑工程施工質(zhì)量而言具有十分重要的意義。

結(jié) 語：

總而言之，在建筑工程設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義。在實(shí)際運(yùn)用中，設(shè)計(jì)人員需要有效應(yīng)用BIM技術(shù)，并充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，有效提升建筑工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，全方面提升建筑工程施工的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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