BIM信息技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用分析

吳昌杰

摘 要：隨著BIM技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了多個專業(yè)、部門之間數(shù)據(jù)信息的共享，所以，在建筑行業(yè)中可以利用它進(jìn)行設(shè)計信息的交流，并利用其可視化模型的特點，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行真實的模擬和相關(guān)的分析。本文根據(jù)筆者工作實踐，對BIM信息技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：BIM；信息；技術(shù)；建筑設(shè)計；應(yīng)用

1 引言

近些年來，我國建筑行業(yè)發(fā)展十分迅猛，各種建筑工程數(shù)量龐大，對城市化建設(shè)發(fā)揮了重大作用。但是，建筑質(zhì)量與安全問題也是客觀存在的，除了施工方面因素外，設(shè)計也是問題發(fā)生的原因之一，提高建筑設(shè)計水平刻不容緩。BIM技術(shù)在是一種基于現(xiàn)代信息技術(shù)的手段，為建筑設(shè)計提供了更多便利，有效解決了傳統(tǒng)建筑設(shè)計中的各種問題，研究BIM在建筑設(shè)計中的應(yīng)用是極為必要的。

2 BIM技術(shù)的概述

BIM技術(shù)即建筑信息模型技術(shù)，其是基于計算機技術(shù)的一種三維模型構(gòu)建技術(shù)，通過運用專門的設(shè)計軟件，根據(jù)建筑工程的要求以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息，模擬出建筑工程的三維構(gòu)造模型，并在模型中進(jìn)行驗證與修改，提高建筑設(shè)計的合理性、準(zhǔn)確性，減少設(shè)計失誤，降低建筑施工風(fēng)險，縮短建筑施工周期，保證建筑施工質(zhì)量，對建筑安全與使用功能發(fā)揮有著關(guān)鍵作用。

BIM技術(shù)在當(dāng)前建筑設(shè)計中應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，從其應(yīng)用情況來看，優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下兩方面：

（1）在BIM技術(shù)中，對各種數(shù)據(jù)信息的處理，都能夠在三維模型中體現(xiàn)出來，而且模型是可以直接觀看的，設(shè)計人員可以直觀的發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計中的缺陷，并通過計算機操作來進(jìn)行實時的修改，對建筑空間結(jié)構(gòu)、舒適性等起著保障作用。同時，在這種數(shù)字化模型下，業(yè)主方也可以直接提出修改要求，實現(xiàn)個性化設(shè)計，比如通風(fēng)管道位置、窗戶朝向等等。

（2）在建筑設(shè)計中，運用BIM技術(shù)能夠直接對建筑施工的質(zhì)量進(jìn)行評估，評估的內(nèi)容涉及到建筑各個方面，比如建筑施工過程、施工結(jié)果等，不僅可以有效縮短評估的時間，而且可以根據(jù)評估結(jié)果來對建筑設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳的設(shè)計成果，為建筑設(shè)計質(zhì)量提供有力保障。

（3）在建筑設(shè)計中，BIM技術(shù)的運用可以取代許多人工操作的過程，比如數(shù)據(jù)的分析、計算以及設(shè)計圖的繪制等，這些工作任務(wù)量大、容易出錯，BIM技術(shù)的自動化處理可以有效減少設(shè)計人員的工作負(fù)擔(dān)與壓力，并且可以有效減少設(shè)計失誤，有利于提高建筑設(shè)計的水平。

3 BIM在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 BIM在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

在建筑設(shè)計中，結(jié)構(gòu)設(shè)計是最為根本的，結(jié)構(gòu)的合理、穩(wěn)定與否會直接決定建筑物的安全，通過運用BIM技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確的運算出建筑結(jié)構(gòu)，并通過多種方式將運算結(jié)果表達(dá)出來，比如平面圖、三維圖、三視圖等等，可以滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各種需求。特別是數(shù)學(xué)模型展現(xiàn)的建筑結(jié)構(gòu)，可以讓設(shè)計人員直接觀察到結(jié)構(gòu)的具體情況，判斷結(jié)構(gòu)是否合理，特別是對于一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可以直接確定結(jié)構(gòu)之間是否有相互沖突的情況，全部的設(shè)計過程均由BIM系統(tǒng)完成，無需設(shè)計人員進(jìn)行大量的計算與測試，減少了人為失誤對建筑設(shè)計產(chǎn)生的不良影響。

此外，在BIM中，存在著大量建筑設(shè)計相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，在設(shè)計過程中，按照設(shè)計人員提出的要求，可以自動從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取對應(yīng)的內(nèi)容來分析、改進(jìn)已存在結(jié)構(gòu)，達(dá)到設(shè)計人員要求，實現(xiàn)建筑設(shè)計圖的自動修改與自動出圖。因此，建筑設(shè)計中應(yīng)用BIM具有高度自動化，可以避免由于設(shè)計人員因素導(dǎo)致的設(shè)計問題。

3.2 BIM在建筑前期設(shè)計中的應(yīng)用

在建筑前期設(shè)計階段，通過BIM技術(shù)可以分析建筑施工的方案、施工技術(shù)以及內(nèi)容等，模擬出預(yù)期的設(shè)計模型，整個設(shè)計過程都是由計算機系統(tǒng)自動完成的，在虛擬模型建成后，可以快速地發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計中缺陷，改正只需要對設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，即可完成自動修正過程，大大降低了設(shè)計的難度與工作量。此外，運用BIM技術(shù)，建筑方可以模擬招標(biāo)方案，根據(jù)前期設(shè)計的缺陷，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，最大程度的提高建筑設(shè)計的質(zhì)量，控制建筑成本，加大投標(biāo)中標(biāo)率。

3.3 BIM在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

在當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展中，隨著建筑功能要求的增加、體積規(guī)模的增大，建筑結(jié)構(gòu)開始向著復(fù)雜化方向發(fā)展，這種發(fā)展趨勢增大了建筑設(shè)計工作量與難度。通過BIM技術(shù)的合理運用，建筑設(shè)計數(shù)據(jù)的計算、驗證過程可以由計算機來完成，設(shè)計人員不需再靠想象來繪制復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)圖，BIM技術(shù)得到的三維模型能夠直接將復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來，讓人直接有效地觀看到設(shè)計的效果，不需要再大量運算來分析設(shè)計是否可行，而是直接觀察到缺陷，并根據(jù)缺陷情況進(jìn)行針對性的改進(jìn)與完善，提高設(shè)計的效果。此外，運用BIM技術(shù)，將復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)用三維模型展示出來，從多個角度對結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面分析，可以避免出現(xiàn)信息疏漏或錯誤的情況，并且設(shè)計修改難度會大大降低。

3.4 BIM在建筑動態(tài)控制中的應(yīng)用

通過運用BIM技術(shù)，可以有效控制建筑施工進(jìn)度，根據(jù)BIM設(shè)計的三維模型，結(jié)合施工過程的具體數(shù)據(jù)，能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化，控制建筑設(shè)計質(zhì)量。具體來說，BIM在建筑動態(tài)控制中的應(yīng)用體現(xiàn)為：（1）在建筑施工開始前，運用BIM技術(shù)，能夠?qū)⒔ㄖ┕みM(jìn)度的情況用分結(jié)構(gòu)的形式表現(xiàn)出來，然后根據(jù)施工進(jìn)度來對施工方案進(jìn)行調(diào)整，保證施工進(jìn)度安排的合理，減少建筑施工的不利影響因素。（2）在建筑施工進(jìn)行過程中，BIM技術(shù)可以構(gòu)建出動態(tài)變化的建筑模型，有效控制施工的物資消耗，并及時發(fā)現(xiàn)已完成施工部門存在的缺陷并改正，幫助施工人員更好地了解建筑施工情況，從而合理控制施工進(jìn)度。

3.5 BIM在建筑消防性能優(yōu)化中的應(yīng)用

在現(xiàn)代建筑設(shè)計中，隨著城市土地資源的日益緊張，高層建筑、超高層建筑數(shù)量越來越多，建筑的消防性能成為建筑安全的關(guān)鍵內(nèi)容。在傳統(tǒng)建筑設(shè)計中，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，很難將消防要求完全在設(shè)計中實現(xiàn)，給建筑安全帶來一定隱患，通過BIM技術(shù)，則能夠提高建筑消防性能的合理性。BIM能夠?qū)⒔ㄖ赖南嚓P(guān)因素直接表達(dá)出來，比如消防材料、擴散時間與疏散距離等等，并對這些因素進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，將消防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與建筑結(jié)構(gòu)有效統(tǒng)一結(jié)合起來，杜絕彼此間沖突的情況，保證建筑消防系統(tǒng)的功能的完善，最大程度的提高建筑消防安全。

3.6 BIM在綠色建筑設(shè)計中應(yīng)用

隨著人們環(huán)保意識的增強，綠色建筑成為現(xiàn)代建筑發(fā)展的主要趨勢，綠色建筑設(shè)計的比重也越來越大。綠色建筑設(shè)計與傳統(tǒng)建筑設(shè)計有所不同，除了基本的建筑結(jié)構(gòu)、功能之外，還需要考慮的耗能等因素，通過運用BIM技術(shù)，可以將建筑耗能情況準(zhǔn)確模擬出來，比如采光等，這些依靠傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法是很難實現(xiàn)的，所以，BIM技術(shù)是環(huán)保、綠色、節(jié)能綠色建筑設(shè)計的有效保障。

4 結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)在當(dāng)前建筑設(shè)計中有著廣泛運用，具有顯著的優(yōu)勢，可以有效降低建筑設(shè)計的難度，提高建筑設(shè)計的水平，對建筑設(shè)計發(fā)展有著極大推動作用。因此，加強對建筑設(shè)計中BIM技術(shù)運用的研究，大力推廣BIM技術(shù)，是當(dāng)前建筑設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)重點對待的工作。

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