淺析BIM技術在建筑設計中的應用

岳良

安徽碩川建筑工程有限公司 安徽 合肥 230000

1 BIM的技術概念

BIM技術主要依托虛擬建筑信息模型的構建，達到直觀、全面顯現土建相關數據信息的效果，在當前的建筑工程設計領域得到廣泛應用[1]。通過將BIM技術應用于建筑設計中，促使協同設計成為現實，并可以在設計中展開碰撞檢驗，迅速、準確定位管線之間、管線與建筑結構之間的矛盾，以此達到優化建筑設計整體質量、可靠性以及可操作性的效果，有效規避在后續施工階段發生設計變更等問題，化解業主方、設計方、施工運營方之間的隔閡，推動對建筑工程展開全生命周期管理成為可能。

在當前的實踐中，BIM技術被深入應用于建筑工程設計環節中，促使工程建設中原有的二維設計思路逐步發展成為三維設計，且實現對工程建設數據庫信息的進一步完善，為建筑工程信息化轉變提供了有力支持。在BIM參數模型中，包含著大量有關于建筑工程項目的信息數據，且其能夠在建筑工程項目的全過程中實現傳遞與共享，為建筑設計方案的優化改進提供技術與平臺支撐。總體而言，BIM技術的應用優勢明顯，在建筑工程設計中引入BIM技術具有極高的現實價值。

2 BIM技術的特點

2.1 可視化特點

BIM技術在建筑設計中可以實現“所見即所得”，例如，在BIM軟件中能夠三維展現出某建筑構件的造型、細節設計等等，與該構件的現實呈現效果保持一致，這是傳統建筑設計圖紙中無法實現的。從這一角度來看，BIM技術具備極為明顯的可視化特點，促使建筑信息模型的整個過程均直觀可視。在BIM技術的支持下，對建筑工程進行模擬施工成為可能，以此更為直觀地展示出施工內容，在此基礎上做出對不合理、不完善部位的優化調整，以此達到減少工作量、工程施工缺陷的效果，縮減設計時間，提升設計效率。

2.2 協調性特點

建筑工程需要業主方、設計方、施工方、監理方等多方協調工作，共同保證建筑工程如期保質完工，而這就要求著各方可以迅速完成信息的共享以及交流溝通。BIM軟件就為施工參建方之間的交流與數據共享提供了良好平臺支持，促使各方協調工作。以建筑結構設計為例進行說明，通過在其中應用BIM技術，能夠促使多樣性的工作數據信息呈現出極為明顯的關聯性狀態，當相關工作人員對結構設計內容進行修改與調整后，BIM軟件可以自動完成其他相關聯信息的修改，同時實現圖紙制作的自動傳遞，方便后續施工環節的高質量、高效率展開。

3 BIM技術在建筑設計中的應用

3.1 場地分析

在進行建筑設計的過程中，最先需要考量與分析的內容就是場地信息，該類信息中所包含著的部分內容會直接對建筑設計決策產生影響。實踐中，相關設計人員要利用場地分析實現對建筑工程施工現場周邊環境、景觀規劃、建后交通流量等因素的評價，并以此為基礎確定建筑物的空間位置，促使建筑物與周邊環境之間建立起良好的關系。在傳統的場地分析工作中，實際工作量相對較大，且由于大量工作均需要人工完成，所以最終獲取到的分析評價結果具有極高的主觀性。而通過在場地分析環節中引入BIM技術，就能夠達到緩解上述問題的效果。在BIM技術的支持下，可以搭建起建筑工程的虛擬三維模型，保證獲取相關數據的速度與全面性，為建筑設計工作的展開提供更多、更具參考價值的數據信息依據，促使建筑工程布局成果、場地規劃達到最優。

利用BIM技術展開建筑工程施工現場布置平面圖的設計，可以應用如下方式：結合建筑工程設計方所提供的標高方格網進行現場施工區域地形的導入，對施工現場內以及周邊的道路標高系統、排水系統落實提前策劃，創建施工現場臨建挖填方模型；布置建筑工程施工現場中各個階段所應用的施工輔助設備，保證全面、準確的反映出施工現場的實際狀態，方便相關工作人員展開對建筑工程施工現場的高質量管理。在此過程中，要積極建立起基于施工現場的元素標準化族庫，并針對該族庫內所有元素形成詳細做法，統一標準，提高場地布置效率，能夠在前期臨建施工時更直觀的指導現場施工。另外，BIM技術的應用也推動著對施工現場動態管理的工作升級，對建筑工程施工現場的場內布置提前展開策劃和轉換預演，以此為基礎確定出最優布置方案，提高場地使用效率，并同時達到減少二次布置所產生費用支出的效果。

3.2 方案輔助設計

通過在建筑設計階段引入BIM技術，能夠搭建起對建筑物的虛擬建筑信息模型，在該模型內，包含著大量與建筑設計相關的信息數據，且可以隨著建筑設計內容、形式的變化在BIM軟件中自動完成更新調整，并反饋給設計人員，促使對建筑工程進行參數化設計成為可能。相比于傳統的建筑設計方法形式來說，基于BIM技術的建筑設計方法能夠達到促進建筑設計多元化發展的效果，且整體邏輯性更強。同時，在進行復雜建筑外形、表皮的設計中，BIM技術的應用優勢更為明顯。實踐中，相關設計人員只需要在BIM軟件內對建筑的形態參數實施變更，BIM軟件就可以自動完成對建筑物外形的參數化調整改變，迅速生成基于不同形態的建筑設計方案，同時完成各個設計方案之間的性能分析與對比，最終推選出最優的設計方案展開深化，以此達到形成最理想建筑設計方案的效果。

以建筑結構設計為例進行說明，在以往的建筑工程結構設計中，普遍應用二維平面制圖的方式實現對設計方案的表達，這雖然能夠達到科學規劃整體建筑結構的效果，但是在內容展示方面的細致程度存在著較為明顯的不足。而BIM技術的應用就能夠彌補上述缺陷，依托三維的方式對建筑結構內容進行展現，確保所有參建人員可以充分、直觀的了解建筑結構設計情況，及時發現結構缺陷并迅速落實設計變更，維護建筑結構設計的質量以及科學合理性，以此確保后續建筑施工得到有序、順利展開。在實際的建筑結構設計工作中，所涉及的參數相對較多，且各個參數之間普遍存在著一定的關聯性。換言之，當某一參數發生變化時，會促使相關聯參數均發生不同程度的變化，從而對建筑結構的穩定程度造成較大影響。通過在建筑結構設計階段應用BIM技術，可以利用其中所包含的信息數據庫完成設計參數變更。由于在該數據庫內所包含著的數據信息具有關聯性，所以能夠在變化某一參數后自動實現對其他相關聯參數的變更，體現出對基于BIM技術的三維結構模型合理性、真實性的維護，支持后期施工。

3.3 建筑模擬分析

想要保證建筑設計方案具有極高的科學性以及可操作性，必須要在相應設計方案初步形成后實施深化分析，確定其中包含的問題并落實針對性的優化調整。在該環節中，BIM技術就能夠發揮出極為理想的效果。通過在建筑深化設計中引入BIM技術，即可實現對相應建筑工程的模擬分析，包括建筑物的模型模擬分析、緊急疏散模擬分析、日照模擬分析、節能模擬分析、熱傳導模擬分析等等[2]。相比較而言，傳統基于人工操作的建筑方案深化設計需要人工完成的工作量更多，且只能利用二維施工設計圖進行近似模擬分析，無法保證建設模擬分析的效率效果，而這是基于BIM技術的模擬分析工作方式重點規避的問題。在BIM軟件內，相關設計人員可以利用建筑物的三維信息模型實施多樣性的模擬仿真實驗，迅速且精準定位設計問題點并生成處理方案，有效節約在深化設計環節中消耗的時間與成本。

對于BIM技術而言，其進行建筑工程所需數據資料呈現的主要方式為模擬建模，依托建筑模型，能夠讓所有參建方對建筑工程項目的全部施工內容進行了解，并結合現實情況展開分析與優化設計，達到提高建筑工程設計合理程度的效果。通過搭設建筑模型，可以對設計中存在的問題進行全面分析與處理，達到優化設計內容的效果，促使施工質量增強，也方便建筑工程施工管理人員明確本項目的管理重點，體現出建筑工程施工順利程度的維護。碰撞檢測是建筑模擬分析中的重要內容，也是BIM軟件中配置的重要功能，可以在施工前幫助相關設計人員及時、準確、全面了解相應建筑設計圖紙中所包含的管線之間沖突問題、管線與結構之間沖突問題等等，支持相關設計人員對三維設計模型的變更操作，最終形成更為合理的建筑設計方案，防止在后續的建筑工程施工環節中發生設計變更問題，體現出對建筑工程施工質量、工期進度以及成本造價管控的維護。

3.4 出具施工圖

依托BIM軟件中包含的建筑三維模型，不僅可以實現常規建筑設計圖紙、構件加工圖紙的繪制，還能夠利用對建筑物的可視化展示、模擬、優化等，生成專業性更強的不同結構、空間、細節部位的設計圖紙以及深化圖紙，包括綜合結構預留孔洞設計圖、管線綜合設計圖、設計方案變更圖等等，這些圖紙具有更強的實用性，可以為后續建筑工程施工工作的展開支持與指導，提升工程表達的詳細性。綜合來看，BIM技術的出圖便捷程度更強，不需要相關設計人員消耗大量的時間與精力出具施工圖。

在建筑工程施工設計末期的出具施工圖與施工設計展示階段，可以應用激光電子沙盤和BIM技術進行相關建筑工程的施工圖技術交底，從傳統的平面圖紙交底提升為基于真實場景和設計模型的三維數字化技術交底，這種真實可視場景下的設計交底方式更有利于各標段加深對工程項目的理解。激光電子沙盤的制作和應用，是推動施工管理手段從傳統管理方式走向現場管理+數字化、信息化管理邁出的重要一步，是推進數字化、信息化技術在建筑工程建設領域的一次實用型、創新型應用，值得重點推廣應用。另外，BIM技術在建筑工程設計中的的應用也促使施工圖數字化審查成為現實，實踐中，發揮BIM模型的三維模式可視化，建立基于BIM技術的可視化輔助功能和審閱輔助審查功能，實現由傳統二維審查模式向三維審查模式發展，達到提高施工圖出示與審查工作效率效果的目標，確保可以更加迅速地進入建筑工程實際施工環節。

4 結束語

綜上所述，在當前的建筑設計工作中引入BIM技術具有極高的現實價值。對于BIM技術而言，其具有可視化以及協調性強的特點，通過將其應用于場地分析、方案輔助設計、建筑模擬分析、出具施工圖等環節中，提升了建筑設計的質量與效率，也達到了維護建筑工程總體質量的效果。