BIM技術在建筑設計中的應用研究

陳文彬

摘 要：在對建筑進行設計過程中，通過BIM技術的應用可以有效的提高設計效率以及施工效率，目前我國正在大力倡導技能減排，而建筑行業(yè)也正在向這一目標轉型，將BIM技術應用其中可以有效的提高資源的利用率，實現建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文主要探討了BIM技術的概念以及特點，并就建筑設計的BIM方法進行了論述，希望對相關行業(yè)人員有所幫助。

關鍵詞：BIM技術；建筑設計；應用

1 BIM 技術概述

BIM技術主要是根據工程項目的各種數據信息為基礎，從而建立起來的一種三維建筑模型。而且BIM技術還能借助數字仿真模型將工程項目的各項真實信息完美的模擬出來，幫助相關的管理人員對工程項目進行更加準確和精細化的管理。

BIM技術其實就是通過收集各種施工信息，并根據這些信息創(chuàng)建三維模型。在建筑工程建設中，在整個過程都可以利用到BIM技術，而且要充分發(fā)揮出BIM技術的作用，也必須將其應用在所有環(huán)節(jié)，只有這樣，收集的信息才夠全面，進而才能夠有效的幫助建筑企業(yè)實現對整個工程的有效設計。BIM技術源于國外，因此在一些西方國家應用非常廣泛，但是在我國由于BIM技術起步較晚，所以相關的應用還不夠成熟，而且有關BIM技術的一些政策法規(guī)也不夠完善，因此相關單位要想實現對BIM技術的應用，就必須不斷的學習國外的一些先進經驗，并結合自身的實際情況，在施工管理中利用BIM技術，以達到提高工程施工質量的目的。

2 BIM技術的特點

2.1 可視化

通過BIM技術構建出建筑模型是透明的，因此可以將項目結構的各項信息完全的展示出來，這樣就完美的避免的了隱蔽工程中的隱患問題。這也是BIM技術最大的特點，由于其可視性，使得設計人員不必依靠大腦的想象，而是可以直接看見各種工程結構，這也使得設計人員不必總是面對二維圖紙，然后為了圖紙的可操作性，還需要在圖紙上標注各種建筑信息，不僅不利于施工人員的施工操作，對于設計人員來說也容易出現一些隱蔽性問題不易發(fā)現，極大的增加了設計人員與結構模型的互動性，從而可以全面掌握結構設計信息。

2.2 協調性

BIM技術具有很強的協調性特點，因此無論是設計人員還是施工單位都可以利用BIM技術協調施工中的各項工作，從而有效的解決施工以及設計過程中的各項難點。如果在實際施工中遇到難以解決的問題，可以協同施工人員以及設計人員，利用BIM技術對問題進行具體分析，并且同時可以利用模擬操作來探索最為有效的解決方式，而且利用三維模型，施工人員與設計人員的溝通是無障礙的，而如果利用傳統的二維圖紙，則很可能忽視各專業(yè)之間的碰撞問題。

通過BIM技術，可以有效協調工程中的管線碰撞問題，并且可以實現施工方、設計者以及業(yè)務無障礙交流，當施工單位有不理解的地方，可以直接通過BIM技術建立的三維模型將問題指出來，如果在設計方面存在一定的結構設計不合理的地方也可以直接與設計人員交流，有效的避免了返工問題。

2.3 模擬性

利用BIM技術構建出的是三維立體模型，因此不僅可以將建筑結構的外部形態(tài)完美的模擬出來，還能精準的模擬出建筑的內部結構，而且還可以在此模型上進行修改操作。為了將BIM技術的作用最大化的發(fā)揮出來，在實際工作之前，首先要做好數據的收集工作，盡可能的多的收集工程項目的各項資料，這樣就可以利用BIM技術構建出一個完整的建筑結構，而且設計人員還可以根據需求對模型不斷的修改，從而找出一個最優(yōu)的設計方案。利用BIM技術的模擬性不僅可以模擬整體的設計結構，還可以利用BIM技術對建筑物所具有的某一項功能進行模擬，從而不斷完善。例如設計人員在對建筑結構的逃生通道設計時，可以模擬在地震情況下，建筑物內的人員如何最快的找到安全通道逃生，消防人員如何營救等等，這些優(yōu)勢是傳統二維圖紙所不具備的。

3 BIM 技術在建筑設計中的應用實例

3.1 在建筑結構建模中的應用

在建筑結構設計過程中，BIM技術的應用突破了CAD制圖的限制，將立體的建筑模型有效展示出來。傳統CAD建模，只能完成簡單的二維平面制圖，不能將三維實體模型構建真實體現出來。BIM技術可以利用三維實體模型，將真實構建展示到施工人員面前，突出整體結構信息和構件之間的關系。BIM技術應用于建筑結構設計，可實現建筑結構的可視化，與此同時，BIM技術可以快速發(fā)現建筑結構設計中存在的問題，并提出合理的修復方案，以此來提高建筑結構設計質量。例如，在國家會展中心設計中，室內展覽面積為40萬平方米，室外展覽面積也在10萬平方米以上，由于施工體量較大，結構設計復雜，傳統CAD建模根本無法滿足施工要求。為此，項目總承包部門引入了BIM技術，對工程主體部分進行建模，之后將建立好的模型與各專業(yè)建好的模型進行融合，實現模型的有效修正，消除了建筑結構中的各方面隱患，避免返工現象的出現。

3.2 在鋼結構建模中的應用

建筑結構設計中鋼結構設計十分復雜，涉及到專業(yè)知識較多，尤其是布置加強件和連接鋼結構中，任務較為繁重，很容易出現設計錯誤。為了解決上述難題，人們在鋼結構建模中引入BIM技術，通過BIM技術的應用，對鋼結構梁高進行計算，設計出專門的連接件。另外，BIM技術也可以通過相關參數，實現連接件的有效處理，并通過參數數據共享，對連接件的數量和間距進行有效控制，設計人員只需在工作中調整相應參數，便可以完成新連接件設計工作。其次，BIM技術可繪制出相關加強件的大樣圖，判斷工程中加強件的具體位置，提升鋼結構設計和施工過程的準確性。

3.3 在建筑結構性能中的應用

建筑結構設計的設計原理，主要是將建筑中各個部分中所涉及到的科學集中在一起，建立一個虛擬建筑物，實現整體結構的相互支撐。BIM技術的應用，可以實現對建筑結構性能的科學分析，對建筑機構的穩(wěn)定性、牢固性、抗震性等基本要求進行判斷，確定各項數據是否滿足標準。在設計工作中，設計人員只需要將BIM模型數據導入到相關軟件中，利用軟件對數據進行處理，確定建筑結構整體性能是否滿足事先規(guī)劃好的標準，解決建筑結構設計中存在的問題，有助于建筑結構設計工作的優(yōu)化，提升建筑結構設計質量。例如，在亞洲最大生活垃圾發(fā)電廠設計過程中，為了提升建筑結構性能，設計人員通過BIM技術，對模型進行碰撞檢測，首先對單專業(yè)之內模型進行碰撞，調整碰撞中出現的結構錯誤，之后進行機電綜合模型碰撞檢測，對機電專業(yè)內的碰撞問題進行調整，最后是機電與建筑之間的碰撞檢測，將建筑結構與機電之間存在的問題解決，碰撞模擬軟件可直接將結果以報告形式生成，設計人員會根據結果對綜合管線進行相應調整，以人工審核的方式，最終得到修改意見，實現BIM技術在建筑結構性能中應用效果的提升。

4 結束語

總的來說，伴隨計算機技術的日益發(fā)展，BIM技術日趨成熟，促進BIM在項目設計與建設過程中，提升項目的總體質量和效率，還需要進一步的理論研究和工程實踐去逐步解決。

參考文獻：

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