淺談BIM技術在建筑設計中的實際應用

吉祥

【摘 要】在工程建設領域中自BIM理論被提出以來就一直被廣泛應用。建筑方案設計從整個建設項目來看的時間短、投資少，但卻決定著整個建設項目3/4以上的內容，因為在建筑方案設計階段會生成大量建設項目信息，而設計品質的高低不僅會影響到建筑施工能否順利進行，而且還影響到建筑完工后的長久經營使用，也就是說，BIM在建筑設計中的應用具有十分重要的意義。本文根據筆者工作實踐，對BIM技術在建筑設計中的實際應用進行了分析和探討。

【關鍵詞】BIM技術；建筑設計；實際；應用

一、BIM技術概述

BIM技術也就是建筑信息模型，其主要就是借助于數字化技術、信息化技術來較好的呈現和表達建筑工程項目的各個信息內容，進而也就能夠促使其在建筑工程項目的設計工作中得到較好的應用呈現，提升最終建筑工程項目設計的效果。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計的全面性和準確性。利用BIM技術不僅僅可以進行建筑工程項目整體結構的有效設計，還可以針對建筑工程項目中涉及到的一些給排水工程以及電氣工程等進行有效設計，均能夠體現出較強的應用實效性。

二、BIM的建筑設計方法分析

（一）實現三維設計，可視性與立體感并存

BIM技術將建筑工程的數據與信息轉換為圖形和文檔，在電腦中自動生成建筑模型并且呈現出立體效果，建筑師根據模型便可了解建筑的整體結構和內部細節，同時，建筑師還可以對模型數據進行調整，一旦數據發生變化，電腦便會重新生成建筑模型，這些所有的變化BIM技術都能夠呈現出直觀的立體反映，這樣建筑師就能夠在可視的情況下與其他部門進行溝通與交流，從而提高建筑決策的科學性與合理性。此外，利用BIM技術可以對建筑模型進行效果展示與相關測試，從而提高建筑的質量與精度，這樣在建筑過程中也會節省大量的人力與物力，并且大大縮短建設周期，降低施工的難度與風險。

（二）實現信息多元化管理

BIM是一個共享的信息資源，一旦將數據輸入其中，BIM就會自動分析數據為整個工程提供最真實可靠的決策。建筑師可以根據BIM提供的信息對工程建設進行衡量，適時插入、提取、更新和修改數據，從而提高整個工程的質量。BIM對信息的管理實現了整體與部分的高度結合，它可以將人們提供的零散信息進行整合，最終將整合后的數據以圖像的形式呈現在人們面前。這種數字與圖像的轉換提高了可識別性，由此可見，BIM對信息的管理不僅僅局限于單純的儲存，更重要的是進行分析，從而使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率，大量降低風險。

（三）符合國家綠色生產標準

隨著國家出臺一系列環保政策，各行各業都嚴格執行國家政策，規范行業準則，為建設環保型社會做貢獻，建筑行業也不外。建筑行業看起來好像并不會對環境造成危害，實則不然，建筑中產生的揚塵和廢棄材料都會給環境帶來危害，綠色建筑已然成為建筑業發展的必然趨勢和必由之路。BIM作為一種新型技術，實現了對建筑空間信息、建筑材料以及設備等專業的相關數據信息進行數據集成與一體化管理。這種信息管理為建筑中材料的選擇和應用提供了幫助，同時它還會對室外綠化環境進行分析，這就使得建筑方能夠更方便、直接和精確的掌握綠化信息，從而可以進一步完善建筑的綠色性能。

三、房屋住宅建筑設計階段BIM的應用

（一）設計階初期BIM的應用

1.構建BIM模型初步分析建筑性能。

通過構建BIM模型來實現對建筑性能進行初步分析。根據最后得到的分析結果可以使建筑布局得到很好的調整，從而讓小區的自然通風和視野達到最佳的效果。當設計的方案不斷加深時，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，并且還可以幫助設計師分析小區太陽輻射，分析建筑日照、統計經濟指標，為進一步深化設計方案做出合理的判斷。在設計方案深化階段，先在專業分析軟件中導入模型，然后對其性能進行分析，主要包含空氣齡分析及能耗分析、大進深房間的采光分析、室內通風環境分析等內容。利用分析結果可以幫助設計師進一步優化設計方案，對設計產品的綜合性能進行提高。

2.利用BIM模型檢查管線綜合碰撞現象。

利用三維信息模型可視化的碰撞功能，對暖通、電氣、排水、結構、建筑等各專業設計中的碰撞問題進行檢查，對設計中出現的遺漏和誤差進行優化，使管線的布局方案在有限的空間里實現最合理的優化。并且檢查各種空間裝修完成后的高度，對設計品質進行提高。在建造住宅時利用BIM模型用來分析鏈接點部位鋼筋安裝的可行性和預制構件定位的合理性意義重大，通過使用BIM模型的分析優化功能，可以提前避免施工階段可能出現的錯誤，加快施工進度。

3.在BIM模型的基礎上，分析經濟性和統計工程量。

通過BIM模型將與其相關聯的建筑信息進行分類保存，使這些信息在BIM模型中組成一個整體，以便設計師可以將需要的信息隨時從模型中導出。例如；構件種類統計、部品數量統計表、制件混凝土體積統計等等。通過收集有關數據，幫助設計師準確、快速的對比分析項目的經濟指標。并且隨著設計的不斷深入，模型數據也會隨著自動更新，有效保證了項目統計信息的準確性。

（二）BIM在施工階段的應用

1.模擬施工進度，進一步優化施工方案。

施工單位可以將BIM模型和計劃進度融合在一起，實現施工進度情況的模擬。通過對施工場景進行演示，進而對施工方案的合理性進行分析，確定出最佳的施工方案。在住宅建筑中，也可以利用BIM模擬項目中的重點和難點，例如可以進行土建工程的施工順序的模擬、設備管線的安裝調試的模擬、建筑機械的行進路線和操作空間的模擬、材料的堆放安排的模擬等。

2.利用造價模擬和進度模擬。

對施工組織項目進行優化調整，由于建筑項目施工過程中，資金不是一次性投入完成的。因此，通過BIM將工程量和施工進度結合其起來，可以實現“零庫存”的管理目標，將業主資金效益充分發揮出來。

3.利用三維模型對現場進行施工進行指導。

使用3D施工圖代替傳統二維圖紙和三維模型對施工吊裝進行指導，避免施工人員因圖紙的誤解造成施工順序錯誤或者安裝錯誤。

（三）BIM在住宅建筑中運營階段的應用

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

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

3.BIM可以對應急管理培訓進行模擬。

四、結論

綜上所述，在建筑工程中利用BIM技術不僅可以使設計人員在甲方單位心目中的地位得以提升，并且可以降低設計和運營方面的問題。大力推進住宅建筑中BIM技術的應用，可以全面提高住宅建筑的質量，具有良好的經濟效益。

參考文獻：

[1]彭春順.BIM技術在住宅建筑設計中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2014（13）：177-179.

[2]方婉蓉.基于BIM技術的建筑結構協同設計研究[D].武漢科技大學，2013.