關于BIM技術在建筑設計中的應用及推廣

文／王慧婧 上海建筑設計研究院有限公司長沙分公司 湖南長沙 410000

引言：

社會經濟的快速發展，我國國民經濟水平一直在不斷提升，但是在整個經濟效益創造過程中，對于生態環境帶來的危害影響相對明顯。所以在創造效益的基礎上，要保證建筑工程項目節能環保等相關工作的全面有序開展，這樣才能夠順應時代發展要求，促使我國可持續發展戰略能夠得到貫徹落實。在現階段我國諸多行業發展中，建筑行業具有非常重要的影響和作用，能夠直接對國民經濟發展產生影響，對居民的居住需求也會產生一系列影響。所以相關企業要對先進技術手段進行利用，保證BIM 技術在實踐中的合理利用，這樣才能夠推動建筑工程項目的節能環保發展。

1、BIM 技術在建筑設計中的應用優勢特點

與傳統建筑設計過程展開對比分析時，建筑信息模型在構建和應用設計自身具有一定的協調性，能夠對現有出圖流程進行不斷完善和優化，保證其可以實現同步操作，以此來保證建筑設計工作效率以及質量的提升。

1.1 從二維設計轉變為三維設計

對BIM 的合理利用，以其現有數據庫為基礎，能夠促使建筑設計從過去的二維設計模式逐漸朝著三維設計趨勢轉變和發展。傳統CAD 工作模式在應用時，主要是以二維平臺為基礎，可以實現對信息的交換處理[1]。但是在整個設計過程中，有可能會出現理解偏差或者信息標注過于復雜等問題，并在實際工作進程中，往往因為制圖周期的大幅縮減導致各專業制圖時間不合理。無法實現專業條件及時更替或交換的問題。影響出圖質量，造成后期施工難度加大。BIM 技術在應用時，自身具有3 維同步建模可視化設計窗口，并可以實現同一平臺各專業協同設計的操作，從而大大減少在實際工程中建筑專業與其他專業的出圖誤差。

1.2 有利于實現復雜設計

眾所周知，BIM 軟件在應用時，是多專業協同設計來進行操作，對于體量較大，功能較多，施工及設備工藝復雜的項目能有效避免沖突。達到良好的設計效果。

1.3 共享功能作用的有效落實

傳統建筑設計中，主要是以過于分散的二維圖紙來實現對各種不同類型設計數據信息的有效傳遞，各專業數據相互之間往往因為出圖時間緊張很難實現頻繁的信息互動，信息分散孤立，經常會導致設計人員很難對其他人的設計成果進行合理利用，同時自身的設計數據存在單一性[2]。BIM 技術在應用時，主要是通過對統一有效的數字標準為基礎，對建筑模型進行科學合理的搭建和落實，促使建筑設計數據的共享性能得到有效提升，以此來實現真正的信息共享，如圖1所示。

圖1 BIM 技術在建筑設計階段中的應用模式

2、BIM 技術在建筑設計中的應用

2.1 BIM 技術各設計階段中的應用

2.1.1 方案設計

在現階段整個方案設計環節，設計人員需要針對用地面積過于緊張以及設計標準相對比較高等諸多問題展開深入分析[3]。以BIM 技術為基礎，對其展開可行性研究，也就是在BIM 技術應用基礎上，對場地環境模擬模型進行科學合理的構建。并根據指標推敲出最初的建筑體量。在確定大致方向后根據使用功能的需要在逐步確定各層平面的使用功能和相對應的交通空間，輔助空間。

2.1.2 初步設計

在整個初步設計環節，BIM 技術主要工作是對土建及設備專業圖紙模型的建立而后給出模型圖紙表達，為后續深化設計、沖突檢測及三維管線綜合等提供模型工作依據。并盡可能降低在施工圖設計階段的工作量，可以實現與BIM 相關軟件之間的高效結合，實現設計方案的有效落實。如圖2、圖3 所示。

圖2 石人學校體藝樓初步設計模型

圖3 石人學校 電氣、水管初步設計模型

2.2 BIM 技術應用技術手段

2.2.1 協同工作模式的構建和利用

通過對BIM 軟件的合理利用，能夠對各種不同類型的數據共享平臺進行科學合理的構建和模式，這樣能夠為各專業以及各項參與方提供可靠依據作為支持，保證整個數據庫在建設和利用時的高效性和準確性。對符合要求的設計標準以及參數規格進行科學合理的設置，促使各專業相互之間協同工作效率得到提升。同時以局域網為基礎，對統一的標準中心文件進行構建和落實，保證各專業相互之間能夠實現數據信息的及時共享。

2.2.2 工作標準以及模板

為了從根本上保證BIM 協同工作模式能夠在實踐中得到全方位有效推進，需要對設計工作展開統一有效的標準管理。對符合要求的工作標準以及模板進行編制和落實，對目前建筑工程項目積累的構件展開二次加工處理，逐漸形成具有可重復利用性特點的構件資源，以此來實現這各種不同類型構建的模塊化管理，為后續BIM 技術管理以及應用效果提供保證。

2.2.3 數據傳遞

工程設計環節，對BIM 模型的整個搭建規則進行科學合理的構建，實現從方案構想一直到現場施工整個過程的高效開展。各專業都可以實現對BIM 模型的構建和落實，保證整個設計過程的不斷深化[5]。模型在搭建初期可以為后續各環節工作的全面有序開展打下良好基礎作為支持，保證建筑設計工作能夠得到有效推進。

2.3 BIM 技術實施策略

2.3.1 BIM 技術操作團隊的建設

在對BIM 技術進行推廣和利用時，要從適用性角度出發，保證BIM 技術在實踐中的整體應用效果得到體現。現階段在整個設計過程中BIM 技術的應用還需要不斷完善。首先是對技術人員的培養，BIM 技術應注重對建筑設計師本身進行培養，使傳統設計本身和BIM 技術相互滲透融合，這樣才能夠保證BIM 技術在實際工程中的質量。給與合理的設計周期，使BIM 技術能更好的穿插至整個設計周期中以被合理利用。

2.3.2 BIM 執行計劃和流程的編制

為保證BIM 技術在建筑設計中實現大范圍的應用，要對BIM 技術在實踐中的整體執行目標進行確定，同時還要對BIM 設計過程中涉及到的諸多職責、任務等進行確定，對BIM 生成的圖紙嚴格按照目前現有制圖標準規范化要求，保證BIM 協作流程及成果的有效落實，對建模計劃進行科學合理的編制，促使文檔管理以及更新通知等各方面流程得到有效推進。

2.3.3 BIM 建模計劃的編制和落實

對BIM 建模計劃進行編制時，要對建模計劃表進行科學合理的編制和落實，結合目前我國行業標準要求，對項目設計模型進行科學合理的構建和落實，為團隊的設計深度以及建模標準提供參考依據。

2.4 BIM 技術在現代建筑設計中的應用建議

2.4.1 可視化設計

在整個建筑項目設計環節，對三維模型進行科學合理的構建，可以實現可視化設計。這樣能夠將建筑中各個結構部件的性能特點充分體現出來，為后續項目施工無法達到標準等問題進行有效處理。在過去施工時，對CAD 程序的合理利用，可以實現對二維模型的構建，也就是利用各種不同類型的幾何圖形，對模型內部結構形態展開客觀合理分析。但是需要注意的一點是不能夠完全保證現有諸多平面關系之間可以形成立體建筑結構，與其展開對比分析時，BIM 技術在應用時，可以對三維立體模型圖進行科學合理的構建，這樣能夠為施工人員提供相對比較清晰以及完整的模型，促使相關工作人員對建筑項目整體性特點有更加深刻認識和了解，為其提供可靠的輔助幫助。針對項目展開有針對性的設計以及布局，所以在整個BIM 技術應用時，可以實現可視化設計，從本質角度出發對其展開式深入分析，在現有結構模型動態化演示基礎上，進行不斷完善和優化，實現對項目設計方案的編制和落實，為后續各環節施工的有序開展打下良好基礎。

2.4.2 參數化設計

建筑項目結構設計環節，幾何以及物理等各種不同類型參數信息具有一定必要性，特別是對于具有一定復雜性特點的建筑項目來說，設計人員很難對項目中涉及到的諸多信息進行全方位有效掌握和了解。此時BIM 高端智能化技術在其中的應用，可以起到良好的輔助處理效果。對專門的配套工具進行合理利用，對整個建筑項目繁瑣方案進行不斷完善和優化，比如結合引擎對項目不同位置進行協調處理，對結構關鍵模型中涉及到的諸多參數進行適當的調整和優化，這樣才能夠為建筑的高質量實施提供保證。結合項目施工現場實際情況，促使專業技術人員能夠對現有諸多參數信息進行及時有效的補充，保證在項目特定數據庫當中可以對現有諸多項目數據進行及時有效的更新和處理。

2.4.3 鋼結構建模設計

在鋼結構建筑項目設計環節，鋼結構建模在其中具有非常重要的影響和作用，其與項目結構的整體穩定性、可靠性之間具有非常密切的聯系。所以在鋼結構建筑項目設計中，BIM 技術的應用，能夠促使建筑結構設計水平有所提升。鋼結構在建模施工過程中，要積極采取有針對性的對策，對結構連接以及布置等諸多方面的問題進行客觀分析，提出有針對性的解決對策。鋼結構連接主要是以梁柱、梁鋼等連接方式為主，結構設計環節，要結合實際要求，對連接方法進行合理的選擇和利用，對其中涉及到的各部分構件進行完善和優化，促使鋼結構設計質量以及效率得到有效提升。

3、BIM 技術在建筑設計中的推廣策略

在整個建筑項目建設時，BIM 技術的應用不僅僅是在設計環節，還有施工以及項目管理。該技術在項目前期準備環節，以電腦模擬設計圖紙等方式，能夠及時發現隱藏在其中的各類問題，促使項目在建設前期的質量以及安全問題得到有效處理，為項目在后期施工時的效率和質量提供保證。由此可以看出，BIM 技術在整個建筑全生命周期范圍內，其自身具有的價值作用相對明顯。為了保證BIM 技術在建筑設計中的應用價值最大化發揮出來，要結合目前存在的諸多問題，嚴格按照規范化的操作流程和步驟，保證技術推廣工作的有效實施。

3.1 加強日常宣傳力度

建筑工程項目在建設時，要加強對BIM 技術的宣傳力度，這樣才能夠促使該技術在實踐中的推廣范圍有所擴大。為了實現BIM 技術在整個項目建設中的合理利用，要加強宣傳力度，促使更多建筑工程施工單位以及人員能夠對該技術的優勢特點有所認識和了解。在整個宣傳中，要加強對BIM 技術負面消息的適當辟謠。特別是在現代化社會建設和發展中，要將實際要求以及市場發展需求等放在首要位置上，這樣才能夠實現對BIM 技術的廣泛宣傳，滿足居住者在設計方面提出的個性化需求，促使BIM 技術在實踐中的整體應用效率以及質量得到提升。這樣不僅能夠保證BIM 技術更好的為人們提供服務，而且能夠實現對該技術的大范圍推廣。

3.2 對BIM 技術相關產業進行推廣

為了實現對BIM 技術的推廣，需要對現有環境進行不斷完善和優化，這也是保證該技術能夠實現合理利用的重要前提條件。只有這樣才能夠保證該技術在建筑設計中實現普及和利用，相關人員需要在政府部門的相互配合之下，對產業鏈機制進行科學合理的構建，以此來實現相關產業的推廣和發展，促使人們對BIM 技術的關注度有所提升，這樣才能夠實現該技術的合理利用。

結語：

經濟的快速發展，現代化建筑工程項目在建設時的數量一直在不斷增加，建設范圍也在不擴大，其自身具有非常明顯的復雜性。為滿足新時期背景下其在建設時提出的個性化要求，要對各種先進技術手段進行引進和利用，對BIM 技術進行合理利用，可以實現對建筑信息模型的構建和落實，促使其在整個建筑行業中實現大范圍的推廣和利用。政府以及相關部門要對符合現實要求的技術應用標準進行編制和落實，實現對建筑信息模型市場的管理和控制，對現有行業法律法規進行完善和優化，實現對信息模型技術的推廣，滿足建筑行業在建設過程中提出的一系列要求，以此來提高建筑設計質量、水平。