BIM技術在建筑設計中的應用

【摘要】BIM技術作為參數化建筑技術中出現的新技術，不僅促進建筑設計的進步，為其提供強有力的技術支撐，目前的設計流程將被改變，許多在設計、施工建設過程中遇到的問題將會提前得到解決。隨著BIM技術的日益成熟，在應用過程中遇到的問題將會逐漸解決，推動BIM技術在建筑設計中廣泛應用。

【關鍵詞】BIM技術；建筑設計；應用

【中圖分類號】TU2

1、BIM技術

在建筑設計行業中建筑數字模型（Building Information Modeling，簡稱為BIM）是新興的一種項目數字化設計形式，經過整體虛擬建筑信息模型完成全方位、全方面的土建設計和有關檢驗、管網控制等工作。使用BIM技術，不但能完成設計階段的協同設計，施工階段的建造全過程一體化與運營階段對建筑物的智能化維護與設施管理，同時打破從業主到設計、施工運營中間的隔閡與界限，完成對建筑全生命周期管理，能夠讓建筑項目在其整個進程中明顯把效率提高、項目風險和浪費大量的減少。

2、BIM技術的應用

2.1建造模型虛擬

傳統的建造設計只能在圖紙上進行，這種平面式的設計，無法完成對建筑工程的受力分析、材料用量計算、抗震分析等。BIM技術通過建立建造模型，以三維形態展示在電腦畫面上，這種建立不僅是對建筑工程簡單的模型演示，而是通過建立三維模型進行以下方面的虛擬模擬：①模擬模型的正確性，正確計算建筑的受力平衡，包括建筑對地面的壓力、地面對建筑物的支撐力，特別對于高層建筑、復雜建筑，其地下具有深基坑、地下室等，在這種復雜的建筑設計中，做好地基對建筑的支撐程度，就需要計算機模擬計算其受力問題。計算出來的數據再通過建造模型演示，驗證其正確性和建筑受力情況；②肢解每一個建筑構造部位，計算機不僅能把建筑模型以三維形態展示給大家，還可以把三維圖像一一進行拆解，從而把建筑的每一個環節提出模型畫面。這樣讓設計者和建造者從每一個建造環節入手，進行建筑結構分析。這種肢解特別有利于建筑工程中機電安裝、給排水管道安裝、燃氣管道安裝，而且各類安裝后期錯誤程度也大大降低。即使以后出現運轉問題，那么通過三維模型演示計算，也能準確找到問題位置，否則高層建筑中哪個位置出現問題，也很難查找到；③抗震程度分析，現代建筑提高抗震程度，是工程設計必須考慮的問題，解決這一問題，BIM技術更加優越。因為建造模型模擬分析，就能清楚的看到外加力對建筑的損害程度，包括物體對整座建筑的碰撞、振動波對建筑的沖擊等，而平面圖形是無法完成演示模擬的。

2.2計算工程材料用量

計算工程材料用量是建筑設計中重要的環節，平面圖紙的設計，只能從面積上計算建筑材料用量，BIM技術可以從立體上計算建筑材料的用量，通過計算每一個建筑環節的用量。而包括澆筑混凝土的用量、鋼筋用量、水泥用量以及砌磚用量等，還可以進行人工用量計算等。BIM技術量化每一個建造環節的各類用量，這樣提高了材料用量的計算速度和準確性。要不然人工進行各類用量的計算，不但大大耗費時間，而且計算不準確，對材料采購者造成盲目性，造成了材料的巨大浪費，增加工程成本。

2.3提高工程管理的有效性和科學性

既然BIM技術可以準確計算材料用量，那么它也可以準確管理整個工程建筑，使管理的手段信息化。如各類工種的配置，施工者的調配等，通過BIM技術可以快速進行相應的施工管理，特別對上百上千的施工團隊，若人工進行管理那是不太現實的。只有進行信息化管理，才能做到對每一位施工者的調配，使工程建筑更加有序。對建筑材料的管理，建筑材料的入庫、出庫、清點，剩余材料量的計算，通過計算機管理，就可以一目了然，清點材料方便準確及時，避免了人工清點的錯誤性。

2.4提高工程建筑的監督作用

因為工程建設從設計到施工在到投入使用都是通過BIM技術進行的，所以所有BIM參數是既定的，不可更改的，因此避免了人為更改，所有的工程監督職能發揮的淋淋盡致，提高了工程質量，加強了監督作用。特別是進行互聯網管理，那么每一座工程建筑設計、施工、材料用量將會輸入計算機BIM虛擬模型，這樣工程監督部門可以實現遠程監控，而且還可進行每一個建筑環節的監督分析，實現了數據共享和協同管理，有利于督促施工方提高工程建筑的施工質量。

2.5在綠色設計中的應用

隨著生態環境破壞問題日益嚴重，對建筑行業的低碳式設計有較高的要求。BIM技術在建筑工程設計中的應用，能夠滿足建筑行業綠色發展的需求。在應用實踐中，利用BIM技術，能夠對建筑的采光、通風、日照等條件加以分析，并在結合人體舒適性需求的基礎上，將建筑工程進行最優化的設計，以減少居住者對采暖設備、空調等家電的使用需求。在此過程中利用該技術，能夠對風環境等加以模擬，以達到綠色設計的目的。BIM技術能夠為綠色設計提供服務，可見將BIM技術應用于綠色設計中，是國內建筑行業未來發展的必然趨勢。

3、BIM技術的挑戰與展望

3.1挑戰

BIM技術運用于建筑項目設計中，面對著很多挑戰：①在BIM技術的作用下，很多部門人員可主動參與到工作中，但用戶協作問題相對為突出，也許會對建筑項目設計帶來不好的影響；②受權責不明確問題的影響，凸顯BIM模型歸屬問題；③BIM技術盡管具備運用優勢，但是在建筑項目設計中的廣泛應用依然需要時間。

3.2展望

BIM技術運用中，將應用4D模型而開展設計活動，是建筑項目工程更為直觀的呈現在人們面前。基于BIM技術的仿真模型設計中，能最大限度的完成協同工作，而在國內建筑設計未來發展中，這一協作模式可以獲得高度認同，而且在建筑項目設計中有著廣泛運用，對提高建筑項目設計效果發揮著關鍵的作用。

結語：

總之，工程建設設計向信息化發展，是工程建筑發展的必然趨勢。通過BIM技術可以提高設計的科學性和準確性，避免工程建筑出現設計錯誤，從而導致的施工錯誤。同時也加強了工程的監督管理作用，使監督管理手段信息化，減輕了人為干預的程度，有利于提高工程質量和建筑的安全性。

參考文獻：

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[2]盧琬玫.BIM技術及其在建筑設計中的應用研究[D].天津大學，2014.

[3]關文雪.魯嬌.基于BIM建筑設計過程中的PDCA質量控制研究[J].中國房地產業.2015（9）.