BIM技術在建筑設計階段的應用

薛鵬飛

摘要：隨著我國建筑工程施工范圍和規模不斷擴大，建筑施工所用到的材料不斷增多、建筑施工工期日益增長，隨之而來的資源不足、環境污染等一系列問題也日漸凸顯。建筑行業從業者及各位學者為了在發展的同時保護我國自然生態環境，在建筑行業中引入了BIM技術。這一技術能夠在建筑施工整個環節對建筑設計、工程材料預算、建筑工期、后期維護等多個方面進行控制，從而更加科學地在建筑施工前期的設計環節對建筑施工過程進行總體規劃，為人們創設更加綠色環保的居住環境，同時也節約了建筑施工成本，減少了資源浪費，促進了人與自然的和諧共生。

關鍵詞：BIM技術;建筑設計階段;應用

1導言

隨著科技的不斷進步，越來越多的先進技術和思想被建筑設計所運用，以更好地完成建筑設計。從 CAD 的普及應用，到 BIM 的廣泛推廣，建筑設計效率不斷提升的同時，設計的準確性、科學性也進一步得到了保障。尤其是當前 BIM 技術的應用，更被認為是建筑設計領域中信息化技術引用的集中體現，基于此，文章針對BIM技術在建筑設計階段的應用進行了分析，以供參考。

2BIM技術的特點

2.1可視化特點

BIM技術的可視化特點，是因為運用BIM技術，能夠通過三維立體模型，將建筑工程的具體形態呈現出來，直接讓人看到建筑的整體形象、內部構造等等，從而對建筑物的各個內容要素有更加明確的認識。BIM技術的使用，改變了傳統建筑設計只能以紙張和線條來呈現設計方案的現狀，運用BIM技術將建筑工程的設計方案呈現出來，既有利于設計者展開更嚴謹的設計，也有利于對建筑結構最有效的反映。通過圖像和線條的反應，可以對建筑內多元素空間實施有效的協調。

2.2協調性與優化性

協調性在建筑行業極為重要，在傳統的施工過程中，往往無法實現對建筑施工整個環節的統籌安排。使用BIM技術后，無論施工企業、建設企業或設計企業都可以通過BIM模式發現圖紙中的問題，及時與各有關人員進行協調，積極尋找最有效的解決方案，采取合理的補充措施，盡可能提前預見危險，減少損失。此外，一般情況下所有的建筑項目從設計流程到后期施工，每個階段都在不斷優化。BIM技術在建筑過程中起著非常重要的優化作用，BIM建模可以更加有效地完成項目方案、施工圖紙優化等，使建設設計中各元素相互配合，避免圖紙出現錯誤，使設計更加精巧。

2.3可出圖性

所謂可出圖性，就是BIM技術所有運用的結果，都能夠以圖面的形式表現出來，這對于保障施工的順利進行有非常重要的意義。盡管BIM并不是傳統施工圖紙，但是無論是運用BIM對圖面進行了任何的調整、模擬、優化，都可以通過出圖來讓項目相關方面更便于施工或管理。比如，對設計方案展開碰撞設計后的綜合管線圖，模擬后續施工以完成驗證的綜合結構留洞圖，這些能夠最大程度幫助工程的穩定推進。

3BIM技術在建筑設計階段的應用

3.1建筑方案設計中的應用

方案設計是保證項目施工順利進行的主要前提條件，對建筑工程質量和進度管理發揮非常重要的指導作用。在設計初期階段進行相關項目的建模工作，最初的方案形成后，許多建筑模型的設計部分可以逐步進行實現。后續的過程就是觀察建筑的平面、立面、斷面等元素，并根據不同自然環境、業主需求等對具體參數進行調整與整體優化。在這一過程中，設計師要利用BIM的三維模擬技術，將建筑圖紙以立體化的方式呈現，從而實現圖紙設計與建筑實體間的協調統一。在設計圖紙審核工作者面前更直觀地體現整個建筑構思設計，使相關人員 之間的溝通更加方便，從而通過有效的溝通，逐步實現設計的落地。此外要充分發揮BIM技術的主要作用，加強與設計團隊的溝通，增強建筑設計的可行性，將圖片設計積極推進到輔助設計階段。通過BIM技術應用，也可以為建筑企業提供更多可比較的方案，使決策者更好地掌握這些方案的可操作性、風險控制等因素，而這也對最終設計方案的確定起著重要作用。

3.2BIM技術在建筑結構設計參數中的具體應用

在整個建筑項目生命周期中，建筑數據模型集成了龐大的集合、物理、屬性等數據信息，所有建筑工程相關的信息都可以集合于建筑信息模型當中。為了更好地組裝組件系統，設計人員可以根據實際需求分析并且修改相關參數，將設計信息的需求更好地滿足，實現快速調整設計參數的效果，將設計方案可靠性、安全性和質量全面提升，同時加強設計領域知識和體系結構的開發利用。

3.3建筑設計環節的成本管理

為了在施工階段保證工程順利按期完成，就必須在設計初期做好相應的合理預算，對建筑施工期間的成本進行科學合理的控制。這在實際設計中具有一定難度，部分不確定因素很容易影響到建筑成本預算的準確性。因此，為了更好地保證工程成本控制的效果，施工企業可以合理運用BIM技術，對各項施工項目進行數字化成本分析，生成相應的成本分析計劃，還可以同時實現大塊競標。之后工作人員在框架圖紙界面中選擇相關構成要素，進一步確定工程量來控制工程成本，提高建設設備和工程量結算的準確性，也確保物資的采購和資本利用的合理性。此外，BIM5D技術的應用可以彌補原始三維設計模型的局限性，更加直觀地把握建筑項目的實際發展和項目具體情況[4]。最后，通過模型計算項目成本，能充分預見后期施工中存在的問題，提升成本控制的靈活性。

3.4優化管線的設計與對管網實現綜合的檢查

當前人們對生活品質的要求更高，同時也不斷提升建筑工功能性的要求，建筑行業也逐漸朝著功能多樣化的方向發展。通過分析當前建筑的功能性不難發現，建筑工程中綜合管線已經越來越多并且在建筑工程中發揮的作用越來越明顯。設計人員在具體開展建筑工程設計時需要綜合規劃管線，以安全和質量為基礎不斷優化建筑產品。通過總結可知，管線交叉碰撞是建筑綜合管線設計中的重難點，也是容易出現問題的內容。在設計建筑工程的綜合管線時利用BIM技術能夠時下碰撞檢查，通過三維模型確定綜合管道安裝中會出現的問題，明確設計圖紙的不足，將建筑內綜合管線分布狀況直觀地體現出來。同時在管線安裝中還可以充分發揮BIM技術的優勢，細致地標注出建筑工程綜合管線安裝中的不當之處，從而極大地降低了整個建筑工程的成本，有效地提高了設計和施工的效率，降低了設計方案出現錯誤的概率，全面提升設計方案的質量和經濟性。

3.5技術設計階段

深度融合BIM技術和建筑設計能夠隨時切換二維圖紙和三維模型、立體和平面。結合利用BIM技術的實際性和模擬性實現建筑結構設計質量的優化，將建筑設計費暗桿的合理性、穩定性、安全性提高，最終保證高效落實建筑設計目標。如果建筑結構規模較大，有著十分復雜的結構，也可以利用BIM技術任意切割某個設計平面明確其中是否存在不足之處，從而將設計盲區出現問題的概率大大降低。在整個建筑設計工作中應用BIM技術可以直接將相應的公式添加到明細表中，一鍵生成建筑實體面積的具體數據，計算高效且準確，這是傳統人工計算無法媲美的。

結束語

總之，加強BIM技術在建筑設計中的應用，其最終目的是讓居民體驗更加良好的居住環境。BIM技術本身更精準、更高效的數據分析和合理優化方式在建筑設計中也能幫助建筑企業減少施工經費。因此，要在住宅建筑設計過程中對設計的各個環節進行嚴格管理，從各方面不斷發現設計中的問題，也要運用各種方法促進BIM在建筑設計中的應用，通過BIM技術增加住宅建筑設計的可行性，促進建筑設計到落地實施過程的流暢性，使BIM技術應用成為促進中國建筑企業發展的有效措施。

參考文獻：

[1]楊慶峰，林大岵，路軍.BIM技術在建筑設計中的應用及推廣策略[J].建筑技術，2016，47（08）：733-735.

[2]潘輝.BIM技術在建筑設計階段的應用[J].住宅與房地產，2020（26）：125+134.

[3]沈艾.BIM技術在建筑設計階段的應用[J].居舍，2019（10）：68.

[4]符想，張軍，高悅文.BIM技術在項目設計階段的應用探究[J].現代鹽化工，2019，46（03）：89-90.