BIM在建筑設(shè)計中的優(yōu)勢分析

姚志杰

（中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司 陜西西安 710075）

1 引言

在建筑行業(yè)，因為人們越來越關(guān)注于施工的質(zhì)量，所以建筑企業(yè)就會將更多的焦點集中在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)上。因為BIM的巨大優(yōu)勢，所以就更為廣泛地應(yīng)用在建筑設(shè)計中。

1 BIM技術(shù)

1.1 BIM技術(shù)概念

所謂的BIM技術(shù)就是建筑信息模型技術(shù)的英文縮寫，可以實現(xiàn)根據(jù)相關(guān)的信息，對其進行數(shù)字化應(yīng)用，實現(xiàn)模型的建立。此技術(shù)實現(xiàn)了可以利用計算機和工程相結(jié)合的優(yōu)勢，使其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容，在技術(shù)的使用、施工過程以及建筑的運行上起到重要作用。因為BIM的可視化，就會使其人員在工作中提高了效率。在設(shè)計中由于其重要的作用，就會在其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

1.2 BIM在建筑設(shè)計中的意義

1.2.1提供了信息化功能

世界已經(jīng)進入大數(shù)據(jù)時代，建筑領(lǐng)域也不例外。BIM是信息技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，與以往的三維模型的三維模型相比，技術(shù)可以實現(xiàn)數(shù)字信息的可移植性、設(shè)計單位、施工單位，業(yè)主隨時可以更新信息，并能實現(xiàn)信息的永久保存。當建筑設(shè)計有一定的修改時，相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)會自動改變，節(jié)省時間，提高工作效率。

1.2.2 三維模型的修改

BIM技術(shù)具有信息傳遞性。在工程設(shè)計應(yīng)用中，三維模型的修改將直接影響工程的平面、立面和剖面，并實現(xiàn)自動修改功能，以保證圖紙的一致性和正確性。評審圖紙保持傳統(tǒng)的建筑設(shè)計過程，驗證圖紙的正確性，往往工作效率低，重復(fù)率高，出錯率高，不易發(fā)現(xiàn)錯誤，誤差只出現(xiàn)在施工過程、圖紙和返工。

1.2.3 可以滿足建筑設(shè)計要求

如今，越來越多的建筑不再局限于傳統(tǒng)的房間形狀，異形建筑以其美觀、和諧、綠色而受到人們的歡迎。在BIM技術(shù)的應(yīng)用中，標準化和模塊化的建設(shè)能夠滿足建筑設(shè)計的要求。在BIM應(yīng)用中，一些異型建筑物也易于三維呈現(xiàn)。

1.2.4 功能一體化

建立BIM三維模型，包括建筑材料、圖案、尺寸、體積、尺寸、強度、碰撞檢測和分析，綜合分析這些數(shù)據(jù)，該技術(shù)可以對設(shè)計圖紙、數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的分析和處理，保存在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。

2 在建筑設(shè)計過程中BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 可視化

可視化就是你所能通過視覺看到的，可視化在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，如當對施工圖紙進行設(shè)計時，就可以將其重要的信息進行具體的呈現(xiàn)，但是很多只能通過人腦去想象，針對一些比較簡單的可以，但是隨著時代發(fā)展，建筑趨向于更為抽象的設(shè)計。很多的結(jié)構(gòu)就要利用先進技術(shù)進行優(yōu)化，利用此技術(shù)不僅改變了人的直觀理解，更重要的是實現(xiàn)三維可視化顯示。

2.2 可優(yōu)化

BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，因為建筑工程會涉及到施工、運行以及維護過程，只有將其在設(shè)計中的工作做好，在此基礎(chǔ)上進行優(yōu)化。因為信息、復(fù)雜程度以及時間因素會影響其優(yōu)化，又因為實際的工作中，并不能就此提出更為精確的信息，但是利用BIM技術(shù)，就可以就建筑的物理、幾何、規(guī)則信息加以說明，而且將其實際情況具體呈現(xiàn)。技術(shù)可以針對復(fù)雜一點的工程進行應(yīng)用，比如改變建筑規(guī)模，利用BIM技術(shù)，只需要對參數(shù)進行變化，針對具體的參數(shù)，就可以實現(xiàn)其建筑的外觀、尺寸以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)等。

2.3 模擬性

利用此技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，實現(xiàn)了對設(shè)計模型的模擬，而且針對一折比較特殊的結(jié)構(gòu)也可以進行模擬。BIM可以應(yīng)用于設(shè)計時主要對一些要素的設(shè)計，如：仿真、仿真、應(yīng)急疏散仿真、模擬、日照傳熱模擬等；4D的模擬技術(shù)可以應(yīng)用在招投標以及施工階段，就是在實際的施工中利用施工組織設(shè)計進行模擬，以此可以得到更為合理的施工方案，對施工進行指導。這種優(yōu)勢在任何傳統(tǒng)技術(shù)中不存在，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)工作有很大的幫助。

3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用方式

3.1 在工程準備階段的應(yīng)用

由于管理合同、成本設(shè)備以及材料都是準備前的工作準備，都是比較繁瑣的。BIM技術(shù)應(yīng)用在合同管理時能有效縮短建設(shè)項目合同信息管理的審核周期、合同管理、相關(guān)設(shè)計內(nèi)容和實施，提高管理效率。因為建筑工程會涉及到采購原材料以及對成本進行預(yù)算等，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，就可以實現(xiàn)設(shè)備以及材料的成本管理以及預(yù)算成本上的控制，并在此基礎(chǔ)上，并利用技術(shù)可以自動收集需求計劃，以及每個數(shù)據(jù)分配給應(yīng)用。

3.2 在圖紙設(shè)計中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常從建筑結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計圖紙開始，從平面設(shè)計到三維圖形，并根據(jù)施工情況不斷修改。從實際的角度來看，廢紙較少，而且又將大量時間浪費，對此使用此技術(shù)可以進行模型的建立，而且易于操作。實現(xiàn)數(shù)字化，一般都是可以利用軟件進行設(shè)計可視化圖紙，不僅減少了紙張成本，而且修改很方便。

3.3 在預(yù)制構(gòu)件安裝和鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

在安裝以及鋼結(jié)構(gòu)建模的過程中，以及安裝預(yù)制構(gòu)件時，設(shè)計結(jié)構(gòu)的過程中應(yīng)用BIM技術(shù)非常具有優(yōu)勢。

3.3.1 安裝預(yù)制構(gòu)建中的應(yīng)用

應(yīng)用BIM技術(shù)在對預(yù)制構(gòu)件進行安裝時，主要是利用可以及時地進行反饋的特點。管理系統(tǒng)和施工現(xiàn)場實現(xiàn)了聯(lián)系，使其效率提高，之間可以將其信息及時地進行反饋與獲取。具體過程就是在系統(tǒng)中，相關(guān)的人員會給安裝構(gòu)件構(gòu)造一個獨有代碼，當要反饋信息時，就可以利用，輸入代碼即可。實現(xiàn)了施工中的有效管理。因為之間在構(gòu)件處理上可以實現(xiàn)可視化，那就可以實時地對施工進行監(jiān)測。

3.3.2 在鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

建筑大跨度結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)是主體結(jié)構(gòu)。在建模過程中，結(jié)構(gòu)連接和構(gòu)件布局通常難以處理。所以，使用參數(shù)化的過程中，就要基于實際，相對于組件進行。在對連接器進行設(shè)計時，利用此技術(shù)就可以對構(gòu)件之間的距離進行參數(shù)化，以及確定數(shù)量。只需要調(diào)節(jié)參數(shù)即可。同時，當人員對鋼結(jié)構(gòu)進行施工時，很方便地對構(gòu)件參數(shù)以及位置進行控制，BIM技術(shù)在促進鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的施工管理和效率的結(jié)構(gòu)中起著重要的作用。

3.4 施工階段的應(yīng)用

利用此技術(shù)實現(xiàn)施工過程的應(yīng)用時，因為一般細節(jié)決定施工的質(zhì)量，細節(jié)做不好，就會導致性能很差。所以主要是在孔洞預(yù)留應(yīng)用，而且要調(diào)整具體細節(jié)，如合理選擇保溫的材料、窗、墻體的結(jié)構(gòu)以及門洞等要注意。一般對于保溫材料的選擇，取決于天氣差異，如在北方，因為冬季氣溫的驟降，而且距離春天又很漫長。因為溫度很低，而且持續(xù)很長時間，保溫材料就要用在保暖上。對此，模擬時使用BIM技術(shù)，一般根據(jù)零上以及零下10℃作為條件，根據(jù)性能不同確定保溫效果好的材料。

4 結(jié)束語

總之，建筑工程設(shè)計過程中應(yīng)用BIM技術(shù)具有重大意義，一般相關(guān)人員應(yīng)該結(jié)合具體情況，將此技術(shù)的優(yōu)勢以及特點得到充分發(fā)揮，可以在施工前進行應(yīng)用，當設(shè)計圖紙時以及對結(jié)構(gòu)進行分析使用，要讓此技術(shù)使其能夠最大限度地發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢和促進建筑工程的發(fā)展。通過本文的分析，在工程準備階段的應(yīng)用、在圖紙設(shè)計中的應(yīng)用、在預(yù)制構(gòu)件安裝和鋼結(jié)構(gòu)建模以及在施工中都得到廣泛的應(yīng)用，并將其優(yōu)勢得到最大可能的發(fā)揮。隨著我國建筑工程的規(guī)模擴大化，未來將會面臨更大的挑戰(zhàn)，對此就要借助先進的科技技術(shù)提高建設(shè)水平以及施工質(zhì)量，BIM技術(shù)就因為具有的眾多優(yōu)勢在未來的發(fā)展前景中具有非常廣的利用價值。

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