試論BIM信息技術(shù)在建筑設計中的應用

文/陳周一郎 浙江綠創(chuàng)新拓建筑規(guī)劃設計有限公司 浙江杭州 310000

引言

BIM技術(shù)是將建筑工程項目在設計、施工與管理過程中所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息作為技術(shù)應用基礎，依據(jù)信息數(shù)據(jù)創(chuàng)建三維立體的建筑模型，模擬建筑真實信息以供參考的一種技術(shù)應用手段與管理方式，具有可視化、協(xié)調(diào)化、立體化等優(yōu)勢。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展與信息技術(shù)應用水平的飛速提升，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中的應用范圍越來越廣泛。

1、建筑結(jié)構(gòu)設計中BIM技術(shù)的概念

建筑結(jié)構(gòu)設計中BIM技術(shù)是在信息化發(fā)展之下所產(chǎn)生的一種創(chuàng)新型設計方式，這種BIM技術(shù)是指利用信息化技術(shù)進行構(gòu)建建筑模型，利用數(shù)字化的3D方式進行建筑結(jié)構(gòu)的信息進行綜合，從而能夠創(chuàng)造出更加完善的建筑結(jié)構(gòu)模型。BIM技術(shù)最初是從美國發(fā)展而來的，利用信息化的創(chuàng)新方式從而使建筑中的信息文件進行管理，然后利用BIM技術(shù)進行建筑模型的構(gòu)建，這樣能夠使建筑工程的質(zhì)量和水平都有一個大幅度的提升。建筑結(jié)構(gòu)設計中BIM技術(shù)是我國科技發(fā)展之下的一種產(chǎn)物，是一種創(chuàng)新型的改革方式，能夠保證我國的建筑行業(yè)能夠穩(wěn)定順利的發(fā)展下去。

2、BIM的優(yōu)勢和特點

2.1 BIM技術(shù)的主要特點

BIM技術(shù)的主要特點有優(yōu)化性、可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性、可畫圖性等。其在協(xié)調(diào)能力方面很強，可供多位建筑設計者或多種軟件之間進行建筑信息的分享與交流，使各個環(huán)節(jié)之間的連貫性加強達到提高作業(yè)效率、提升作業(yè)品質(zhì)的效果，取代傳統(tǒng)意義上的繪圖方式，將二維設計向三維的可視設計轉(zhuǎn)變，且對前期的場地考察及設計都有舉足輕重的作用。

2.2 數(shù)字化代替?zhèn)鹘y(tǒng)繪圖，二維轉(zhuǎn)化為三維

在沒有BIM技術(shù)之前，工程設計及建筑行業(yè)主要依賴二位CAD技術(shù)來采集、提供各種相關(guān)信息，如平面圖、剖面圖等都是通過二維的圖紙呈現(xiàn)出來的，然而這種傳統(tǒng)的二維設計存在不少弊端。首先，隨著城市化進程的不斷加速，建筑設計的復雜度也逐漸提升。所以在進行建筑設計與建造的過程中對圖紙精密度的要求也在不斷提高，若繼續(xù)使用二維的CAD技術(shù)來設計圖紙，則會出現(xiàn)意圖表達不清、施工單位難以理解等問題，無形中加大了施工的難度。而新型的三維可視化設計將二維圖中平面的線條立體化，簡單易懂，大大提高了施工效率。

2.3 協(xié)調(diào)性優(yōu)勢

以往的建筑設計工作，是以紙質(zhì)繪圖或CAD繪圖的形式，并不能夠全面而充分地顯示全部建筑參數(shù)與信息，無法依據(jù)建筑信息來準確判斷分析建筑結(jié)構(gòu)上的缺陷，也不能準確判斷建筑工程的施工周期與進度，而通過BIM技術(shù)的模型構(gòu)建，就能夠更加真實而詳盡地展現(xiàn)建筑信息。另外，利用BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性優(yōu)勢，能夠在建筑設計階段，就建筑工程所涉及到的機電安裝、管道安裝等方面的問題進行充分協(xié)調(diào)，就安裝工程生成協(xié)調(diào)與優(yōu)化數(shù)據(jù)。

3、BIM技術(shù)在建筑設計中的應用研究

3.1 復雜形體設計及建造應用

BIM技術(shù)在復雜形體設計及建造應用過程中有著重要的地位。在應用BIM技術(shù)的基礎上，可將形體復雜的建筑的數(shù)據(jù)和信息數(shù)字化，不再局限于平面圖，而是用立體的曲線呈現(xiàn)出來。從某種意義上來說，BIM技術(shù)的出現(xiàn)，給以建筑設計師極大的發(fā)展空間，建筑師們可以盡情發(fā)揮和創(chuàng)新，對現(xiàn)有的方案進行優(yōu)化，達到更好的設計效果。同時，BIM技術(shù)可將復雜的建筑項目模塊化、細化，將錯綜復雜的信息進行綜合和分析，減少了工程設計中的誤差與錯誤。

3.2 管理平臺的應用

在工程管理過程中，運用BIM技術(shù)可以實現(xiàn)工程參與各方之間的有效協(xié)調(diào)，減少專業(yè)之間的碰撞與矛盾，更好地推進工程進度，提高工程質(zhì)量與施工效率。如前文所述及的管線沖突問題，通過BIM技術(shù)的應用，及時發(fā)現(xiàn)了管線之間的沖突，并運用BIM技術(shù)進行調(diào)整，避免了由于管線沖突帶來的工程變更，極大地提高了施工的科學性。而在工程協(xié)調(diào)方面，還可以運用信息化管理平臺進行協(xié)同管理，確保工程管理的有效性與合理性。

3.3 能源的優(yōu)化配置

BIM技術(shù)具有參數(shù)化特征，能夠確保綠色建筑設計之中及設計之后，能夠在技術(shù)分析之后及時有效地進行信息反饋，實時反映建筑質(zhì)量、建筑效果、施工進度、建筑成本投入等信息，并以其數(shù)據(jù)的真實性與有效性為科學、合理、節(jié)能、環(huán)保的綠色建筑設計提供數(shù)據(jù)支撐。在綠色建筑設計中，運用BIM技術(shù)可以分析建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，對圍護結(jié)構(gòu)設計加以優(yōu)化，以確保其能夠達到設計規(guī)范與標準的要求，而對于建筑物能源消耗情況，還需要以BIM技術(shù)在充分考量同類建筑的能耗與周邊環(huán)境的基礎上加以計算，如果經(jīng)過計算之后，確定設計建筑的模擬能耗高于同類建筑的能耗，則應當對建筑設計中的圍護結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化，以確保其熱工性能參數(shù)能夠達到綠色建筑節(jié)約能源的需要。通過BIM軟件來計算建筑設計的參數(shù)可以減少設計人員的勞動時間，并確保數(shù)據(jù)的真實精確。

3.4 住宅建筑需求設計中BIM技術(shù)的應用

建筑企業(yè)的設計人員在實際運用BIM技術(shù)進行住宅建筑設計的過程當中，必須要事先做好環(huán)境勘測工作，對建筑所處的周邊環(huán)境進行系統(tǒng)的分析，并將周邊環(huán)境的各項數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)庫當中，然后在通過BIM系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進行具體的整合。在運用這一技術(shù)進行設計工作時，相關(guān)的模型建立尤為重要，也是住宅建筑BIM設計的首要工作，為了能夠使BIM技術(shù)發(fā)揮出應有的作用，并滿足建筑需求設計，在實際進行設計的過程當中必須要準確有效的了解這一建筑工程的各方面需求，包括材料需求，資金需求，管理需求等等，在充分考慮這些需求之后，還需要了解各方面的影響因素，并將這些影響因素扼殺在初始階段，降低其影響性。

結(jié)語：

BIM 技術(shù)在建筑設計乃至工程管理等各個階段的應用，都是以數(shù)據(jù)信息處理為基礎的，因此在設計、施工與管理的全部過程中，需要確保各種數(shù)據(jù)信息的真實性與完整性，并在項目的不同階段，不斷進行數(shù)據(jù)信息的插入、提取、更新與覆蓋工作，切實反映建筑項目的真實信息，充分體現(xiàn)數(shù)據(jù)信息在 BIM 技術(shù)應用過程中的重要作用，切實提高建筑質(zhì)量與建筑效率。