淺析BIM技術在建筑工程設計中的應用優勢

文/袁鑫杰 南通沿海開發集團城鎮建設有限公司 江蘇南通 226601

1、BIM技術概述

BIM系統是一種新興的數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。BIM系統的簡稱是建筑信息模型，在使用這個管理系統的過程中，可以將設計、施工、材料等各種數據信息輸入BIM平臺，通過對平臺中的數據進行整合，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、監理方、設計方、材料方等各參與方都可以在BIM管理平臺上進行溝通和協調，并將需要修改的數據上傳到平臺上。BIM技術的核心是信息，與傳統的CAD設計相比，BIM技術可以通過三維的設計模型將建筑物所包含的工程信息和設計數據直觀的展示在人們眼前。不僅可以提高設計工作的效率、提升工作的質量，也能夠減少設計中存在的錯誤并降低成本。

2、BIM技術在工程設計中的應用

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

2.1 從二維設計到三維設計

傳統的設計需要設計師根據建筑物的功能需求加上自己的空間想象進行設計，并將最終的設計成果繪制到二維的平面圖紙當中。這對于設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部結構都要進行設計并繪制圖紙。BIM技術的應用，可以使設計師直接在三維的模型上進行設計，不需要再進行空間想象到二維圖紙之間的轉化。BIM技術能夠對未建的工程進行虛擬模擬，讓設計師對整個建筑項目有一個更直接的了解。

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

2.2 設計中的碰撞檢測

在設計階段應用最廣泛的就是對碰撞的檢測，因為在設計階段，不同專業的設計師只對本專業進行設計，所以在專業與專業之間就容易發生構件碰撞的問題。比如，管線與建筑結構之間發生的碰撞、不同管線之間發生的碰撞，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，運用相應的碰撞檢測軟件，可以識別模型中所攜帶的數據，并對照數據庫當中的工程規則，去檢查工程項目中的錯誤并標記。幫助設計人員檢查設計中存在的錯誤，最大可能的避免施工過程中的設計變更。

2.3 設計階段的成本管理

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。由于設計主要是設計人員的責任，而預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技術的應用，可以直接利用已經建好的三維立體模型，通過模型中所攜帶的建筑信息，構件會自動套用相應的計算規則，實現工程量的智能計算以及明細表的統計。

3、BIM技術在工程設計中的優勢

3.1 深化建筑設計

在從二維設計向三維設計的轉變中，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信息的一個數據庫。這個數據庫中對建筑物各個構件的位置、尺寸等參數都有詳細的記錄，對這些參數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計的原因，在建造時會遇到各種各樣的問題，BIM技術能夠真正實現按圖施工的目標。在三維立體模型中可以對建筑物進行深化設計，其改動構件的參數值會隨之改變，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據，三維模型會根據參數的變化而變化，這樣就實現了數據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 加強協同合作

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

結語：

隨著科學信息化數字化的發展，新技術、新方法已經應用于我國的建筑設計之中，同時推動了施工方面的進步。BIM技術在工程領域的應用，具有重要的意義，尤其是在設計階段提供了更加便捷的設計途徑，也避免了后期出現的問題。我國在應用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，需要對出現的問題進行關注，并充分發揮BIM管理系統全生命周期一體化的優勢，以確保建施工的質量和效率，促進建筑行業的發展。