BIM技術在建筑工程設計中的應用優勢

劉曉強

摘 要：近年來，隨著我國社會經濟的快速發展，信息科技水平的不斷提高，建筑工程技術也變得越來越成熟，它從傳統的手繪圖紙變到AutOCAD計算機制圖，再逐漸發展為當今的建筑信息模型（簡稱BIM技術），代表著我國的建筑工程設計技術達到了一個新的起點并且將進入一個全新的階段。BIM技術使用數字化的技術形象、直觀地表現出建筑物的三維模型，并且將一個建筑工程中的多個環節協調起來，保證了施工的質量與精準度，從而推動整個建筑行業的發展。

關鍵詞：BIM技術;建筑工程設計;應用優勢

引言

BIM技術一方面幫助建筑工程行業實現了數據共享，給相關部門提供了更加準確、先進的數據、信息，還促進了相關部門的可持續發展，促進各企業單位的協調處理的工作，對建筑結構設計也有很大的益處。

1BIM技術簡述

BIM技術的英文全稱是BuildingInfOrmatiOnMOdeling，即一種建筑設計信息技術模型，在一個建筑設計工作過程中將一個建筑物的各種設計結構參數、屬性及一些與其密切相關的物理因素進行信息化，并將這些建筑信息在各種電腦系統中同構化以建立三維度的可視化建筑模型等并予以分析模擬、展現。BIM技術的應用范圍越來越廣闊，除了在建筑設計工程中的廣泛應用，在其他領域諸如城市道橋給水、公路、市政建筑給水和排水系統工程中均已經得到了良好的推廣應用。

2BIM技術的特點

2.1可視性

所謂可視性即呈現給觀看者視覺上的畫面，以往的設計技術無法達到給設計者和業主直觀視覺上沖擊的效果，AutOCAD、PKPM和天正建筑生成的平面圖、立面圖、剖面圖、結構配筋圖等都是二維的平面圖紙，要人們發揮足夠的想象才能在腦海里構造出最終的模型。它們即便有3D模擬的功能，展示的也都是線條狀圖形，無法觀測到建筑物的實際情況，只能等工程竣工后才能看到。然而使用BIM技術可以提前通過對建筑物的三維建模、實際效果渲染以及動畫形式表達等功能，生動形象地表現出其狀態。

2.2協調性

BIM技術在建筑結構設計中發揮協調性優勢，能使建筑結構設計各個要素優化整合，建筑結構內部空間設計具有明顯的層次性與統籌性。例如建筑物內部消防系統的布局、水管線路的鋪設、樓梯間的布局設計，設計人員在BIM技術的支持下，先制訂合理的布局鋪設計劃，BIM技術對應的是建筑結構設計的整體效果，能有效地發現單項結構設計與其他項目建設的沖突，盡可能實現一次布局到位。在建筑工程中，鋼筋混凝土是主要構成，在BIM建筑結構三維模型中用特殊符號加以標記，設計時能規避鋼筋混凝土對建筑結構各模塊設計的突兀影響，追求更好的設計效果。建筑結構設計人員使用BIM技術多維度、多層次鏈接，顯示鋼筋混凝土結構平面，方便數據信息的提取。設計人員使用BIM技術填充模型及其標準化表達，確保線型、字體與外觀的整體協調，提升建筑設計結構標準度與美觀度。

2.3整體具有優化性

從方案的提出與設計，到工程的施工與竣工，再到后期的運營，其實都是一個對信息不斷改進完善的過程。BIM技術舍棄了原有程序存在的建筑數據缺失、施工過程溝通交流不及時、工程工期長、效率低下等問題，將建筑結構具體狀態與數據詳細地儲存在信息庫中。它不僅包括了建筑物多樣復雜的外在形態，還包括了結構構件、材料的詳細屬性。設計者可以利用優化工具直接對現有的三維模型進行優化完善，而不用反復改稿。

2.4各模型之間的關聯性

在BIM中，建筑物和結構的模型是有不同維度的，它們之間相當于一個整體，互相關聯。我們可以通過建立的模型得到一切與之有關的對象，基于原模型的數據庫，當設計者對建筑物其中一個部分進行更改，那么其他相關聯的部分和最終的模擬結果也都將動態地隨之改變，所有共用數據庫的設計人員得到的信息也都將被更新。這個功能極大程度地減輕了設計人員的工作量，也方便了他們對于方案的分析改善。

3BIM技術在建筑工程設計中的應用優勢

BIM技術率先突破了目前傳統的二維設計制圖操作方式，開放性的技術模擬了三維可視化后的信息處理模型，為現代建筑工程結構設計的不斷發展應用取得了長足的技術進步，極大地發展優化了現代建筑中的結構設計各個環節，對工程項目的一個整體設計實施過程起到了重要推進劑的作用。BIM技術在現代建筑物的結構設計中一直有著重要的主導作用。

3.1對工程項目進行統籌管理

為了將工程項目的整體質量安全水平提升，需要加強整合管理建筑工程項目。只有各個部門和單位充分做好溝通才能保證設計方案的落實，才能保證施工人員充分了解設計人員的意圖。為此，可以構建完善的管理制度，對員工的行為進行嚴格標準化的管理，加強管理建筑物的設計施工過程。在傳統建筑工程設計施工管理中，常常會由于各個部門之間缺乏溝通協調而出現整體管理效果不佳的情況，最終損害了各方的利益。利用BIM技術可以進行統籌管理建筑設計施工，能夠有效解決溝通不暢的問題。將BIM技術應用于建筑結構設計統籌管理中可以大大提升管理效率效果。管理人員利用BIM系統能夠實時監控施工現場動態，及時發現現場存在的不足，將建設水平和管理質量全面提升。

3.2保證工程施工的有序進行

在傳統的工程設計軟件中，建筑物最終呈現的效果圖雖然大體完整，可一些細節處的部位仍然存在問題。這些問題在設計階段可能沒有什么大的影響，但是在施工階段，工人師傅們在根據圖紙進行施工作業時，往往會發現一些構件或者部位與實際不符的情況，例如排水管道、供暖部件以及電力設施等之間可能會形成沖撞，這不僅令設計者需要重新討論新方案并修改圖紙，還有可能造成建筑物的安全隱患。而BIM技術可以把從大到小的一切部件都詳細地展示出來，如果有部位之間形成了沖撞，工作人員在設計階段就可以進行修改更正，保證了下一步施工的順利進行。

3.3有效控制生命周期內的經濟成本

BIM技術的強大與便捷不止體現在設計施工建模等方面，管理者還可以利用BIM的5D模擬功能對整個工期的資金進行操控。當設計人員完成建筑物的三維模型后，就要利用BIM技術對施工過程中要用到的總體材料進行類型和量的選擇，它可以直接將所有的材料信息歸納在一起，包括名稱、使用數量、價格等，并給出工期中材料的分配方案。BIM的信息庫同樣實時更新工程的資金消耗用量，不必像以往使用大量的人力、物力來計算經濟狀態，既保證了進程的合理，又避免了計算不精細導致的資源浪費。

3.4優化建筑設計

傳統設計軟件設計出來的建筑物結構大多數都比較相似單一，沒有創新。但是隨著社會的發展，人們對建筑物的外觀也有了進一步的要求。BIM技術可以把以往優秀復雜的設計建筑信息以及見多識廣工程師們的數據經驗，存儲在自己的模型數據庫內，通過3D效果呈現出來，并數據傳輸共享給其他的建筑設計師們。這使得國內的建筑將富有更多的形態與表現力，整個建筑行業即將進入創新的熱潮中。

結束語

總而言之，將BIM技術應用于建筑工程結構設計當中能夠實現設計方案質量的優化。分析當前我國建筑工程設計應用情況可知，BIM技術的提升空間和創新空間較大，相關設計人員需要以傳統設計經驗為基礎加強應用BIM技術，將BIM技術的應用優勢充分發揮出來，實現我國建筑設計水平的進一步提升。

參考文獻

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