基于BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用分析

洪世宣

摘 要：本文概述了BIM技術(shù)的含義及特點，說明了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的意義，對BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用進行了探討，以供參考。

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

1 前言

在建筑設(shè)計中合理引用BIM 技術(shù)，不僅可以從整體上提升建筑工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，同時還能降低建筑施工環(huán)節(jié)的安全隱患。

2 BIM 技術(shù)的概述

我國建筑行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛， 建筑信息模型（ Building formationModeling，BIM）這一新型技術(shù)也從國外來到我國，它是一種信息化、數(shù)字化技術(shù)，可以模擬建筑物所有的真實情況，能將建筑工程從設(shè)計階段、施工階段、使用階段、維護階段數(shù)據(jù)信息整合為一體，為建筑工程中的參與人員提供有效、真實、合理的模擬數(shù)據(jù)。建立以BIM 技術(shù)為核心的信息化，數(shù)字化項目，有利于提升項目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、縮短建筑工期、降低生產(chǎn)成本、提高建筑使用壽命等。

3 BIM 技術(shù)的特點

3.1 可視化

BIM 技術(shù)通過建立直觀的建筑模型，從而直觀、便捷、有效的觀察到整個建筑設(shè)計環(huán)節(jié)，從而將設(shè)計人員的設(shè)計理念最大化的展現(xiàn)出來，實現(xiàn)建筑企業(yè)內(nèi)部人員之間信息傳達的便捷，從而更好的實現(xiàn)對設(shè)計階段的探討和進一步研究，確保決策制定的準確性和計劃實施有效性。

3.2 協(xié)調(diào)性特點

協(xié)調(diào)性主要展現(xiàn)在兩點：①實現(xiàn)部門之間、專業(yè)技術(shù)人員之間的標準化，更好的開展組織與協(xié)調(diào)，確保建筑工程項目的正常進行。②實現(xiàn)建筑企業(yè)內(nèi)部空間設(shè)置及其他布置之間的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，確保整體布局設(shè)置合理，結(jié)構(gòu)規(guī)劃得當。

3.3 模擬性特點

BIM 的模擬技術(shù)不單單局限在建筑物的模型，同時也可以模擬真實世界的一些不可操作的事物。在設(shè)計階段，BIM 技術(shù)可以模擬相關(guān)實驗項目，確保整個過程的節(jié)能以及安全緊急疏散；當然，在施工階段，在BIM 技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)4D 操作，在相關(guān)施工方案規(guī)則和要求的基礎(chǔ)上最大化的將實際施工模擬展現(xiàn)，確保具體施工方案的科學、有效；最后，進行5D 操作，從整體上實現(xiàn)對建筑成本的監(jiān)督、管理，從而實現(xiàn)有效的成本控制。

3.4 優(yōu)化性特點

BIM 技術(shù)在實際建筑設(shè)計中可以實現(xiàn)對多個環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用，如優(yōu)化建筑設(shè)計、對施工開展階段的控制以及運營階段的優(yōu)化執(zhí)行，其效果是非常顯著的，當然，這期間，要確保信息的準確性、時間的合理性等，因為，信息正確與否直接影響優(yōu)化方案的合理與否，而在這點上，BIM 建筑模型的準確性正好彌補了尷尬點。而如果如果一個項目整體復(fù)雜，設(shè)計人員僅僅單純的依靠輔助工具完成設(shè)計工作，時間、難度、工程量可想而知，面對復(fù)雜的建筑項目，如果采用BIM 技術(shù)，其自身技術(shù)以及相關(guān)的優(yōu)化配備方案，能夠巧妙的解決了這個難題。

4 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的意義

4.1 提供了信息化功能

世界已經(jīng)進入了大數(shù)據(jù)時代，建筑領(lǐng)域也毫不例外。BIM 技術(shù)關(guān)鍵在于信息化，與以往的三維模型二維模型相比，該技術(shù)可以實現(xiàn)數(shù)字信息的攜帶，設(shè)計單位、施工單位、業(yè)主均可以隨時更新信息，并且可以做到信息的永久保存。當建筑設(shè)計有一定的修改時，相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)也會自動更改，節(jié)約了時間，提高了工作效率。

4.2 三維模型的修改

BIM 技術(shù)具有信息的傳遞性，在應(yīng)用于工程設(shè)計時，對三維模型進行修改，便會直接影響到工程的平面、立面、剖面，實現(xiàn)自動修改功能，確保圖紙的一致性和正確性。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計過程中還要不停的審核圖紙，驗證圖紙的正確性，往往效率低下，工作重復(fù)率高，并且易錯率高，不易發(fā)現(xiàn)錯誤點，只有在施工過程中發(fā)生錯誤點之后，圖紙再進行返工。

4.3 可以滿足建筑設(shè)計要求

如今，越來越多的建筑不僅僅局限于傳統(tǒng)房形，異形建筑由于其美觀、協(xié)調(diào)、綠色受到人們的歡迎。在BIM 技術(shù)應(yīng)用過程中，構(gòu)建標準化、模塊流程化可以滿足建筑設(shè)計的要求。在BIM 應(yīng)用軟件中，對一些異形建筑也能輕松的三維呈現(xiàn)。

4.4 功能一體化

建立的BIM三維模型能夠包括建材的尺寸、材質(zhì)、花紋、體積、面積，光源的強弱，碰撞分析檢測等等，因此在綜合分析這些資料的時候，此技術(shù)能把傳統(tǒng)的設(shè)計圖紙，進行數(shù)據(jù)化分析與處理，并且留存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。

5 BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

5.1 項目全生命期中的應(yīng)用

（1） 在可行性研究階段的應(yīng)用。這是六個階段中的第一個階段，其是確保工程質(zhì)量的前提。需要投入很多的財力和精力分析建筑環(huán)境。在這一階段中，應(yīng)用BIM 技術(shù)，可以設(shè)計出可以看見的建筑模型，這樣可以為投資商提供很大的便利，從模型中就能明確建設(shè)過程中有可能出現(xiàn)的投資浪費問題，進而可以在第一時間進行修改，可以有效減少成本，促進設(shè)計施工質(zhì)量的提升。該技術(shù)可以優(yōu)化前期項目，避免因為決策改變而使得成本增加，將設(shè)計前期決策貫穿到項目整個過程中。

（2）在設(shè)計階段的應(yīng)用。該技術(shù)最主要就是在這一階段進行應(yīng)用，其是設(shè)計應(yīng)用的核心。以往建筑設(shè)計中使用的都是二維技術(shù)，一般都是用圖紙表現(xiàn)出設(shè)計，各部分之間的聯(lián)系不足，使得設(shè)計各部分中也是相脫離的，增加了施工的難度。而在該階段中使用這一技術(shù)就可以有效進行解決，其采用三維技術(shù)，可以實現(xiàn)設(shè)計信息之間的相互聯(lián)系以及傳遞，進而協(xié)同及共享信息，該技術(shù)在設(shè)計階段中的工作模式如圖1，防止了各種空間之間出現(xiàn)碰撞問題，有效促進設(shè)計質(zhì)量的提升。

（3）在施工階段的應(yīng)用。施工是按照設(shè)計方案開展的，以往因為設(shè)計方案都是二維圖紙的形式，這就使得在施工中存在可操作性不強、施工工期無法確定、施工效率低等問題，讓施工質(zhì)量也受到了影響，要解決這些問題，就需要使用該技術(shù)。該技術(shù)還可以在施工過程中及時的發(fā)現(xiàn)設(shè)計誤差，或者及時化解建筑各專業(yè)之間的沖突，讓不同專業(yè)間信息聯(lián)系起來，進而防止出現(xiàn)設(shè)計沖突，可以減少工期，協(xié)調(diào)不同專業(yè)間的矛盾。使用該技術(shù)可以對施工方案進行預(yù)測，預(yù)測細節(jié)問題，這樣可以提前對其進行優(yōu)化和改善，進而減少投資成本，保證施工質(zhì)量。

（4）在運行維護階段的應(yīng)用。使用該技術(shù)可以將項目不同階段的信息進行保存，這樣可以為業(yè)主提供便利，他們可以結(jié)合自己的需要對各階段信息進行查詢，如果需要修改信息，BIM 模型參數(shù)也會跟著更新，進而讓整個模型更加完善。該技術(shù)可以對項目實現(xiàn)實時分析，得出跟建筑有關(guān)的信息，還可以結(jié)合場地條件，提供最佳的建設(shè)方案，在運行維護階段使用該技術(shù)，可以切實提高工程管理的質(zhì)量。

5.2 在空間規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)用

在這一環(huán)節(jié)中需要考慮地形因素，通過GIS 以及3D 可視度分析，可以直接明確的判斷建筑的可視度。在實際規(guī)劃工作中，設(shè)計地形的復(fù)雜性較強，要分析地形的坡向、坡度等，尤其是山地地形在進行規(guī)劃過程中，可以繪制出相關(guān)因素的分析圖。在此基礎(chǔ)上，可以為規(guī)劃提供有效數(shù)據(jù)。且利用3D 可視度，其除了能夠在可視度分析中應(yīng)用之外，還可以在室內(nèi)視野分析中應(yīng)用，在室內(nèi)視野分析中的因素包括吊頂、房間形狀做法等，可以讓設(shè)計更加科學、合理、可行性強。

5.3 協(xié)同設(shè)計

項目在設(shè)計中，需要通過多個環(huán)節(jié)，包括具體規(guī)劃、結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑、電氣、給排水、暖通設(shè)計等，它們之間都是相互聯(lián)系的，過去在設(shè)計中如果出現(xiàn)問題就要變更圖紙來改變，在過程中也會容易出現(xiàn)一些遺留問題，使得設(shè)計受到影響。而使用該技術(shù)，則可以利用三維可視化的特點，實現(xiàn)各設(shè)計項目的信息共享，進而發(fā)揮出協(xié)同作用，一起進行設(shè)計工作，任何一項設(shè)計出現(xiàn)改變，其他項目也會同步進行更新，可以明確掌握具體的變動。各設(shè)計都可以從信息模型中獲得所需要的設(shè)計參數(shù)以及有關(guān)數(shù)據(jù)，可以不用重復(fù)錄入信息，有效提高工作效率以及數(shù)據(jù)冗余和錯誤問題。該技術(shù)還可以將設(shè)計中的獨立設(shè)計部分利用三位協(xié)同設(shè)計實現(xiàn)統(tǒng)一和結(jié)合，可以讓各合計環(huán)節(jié)進行有效溝通，減小設(shè)計誤差，有效提高設(shè)計的效率及質(zhì)量。

6 結(jié)束語

總之，在建筑設(shè)計中能夠合理引用BIM 技術(shù)，可以幫助建筑設(shè)計行業(yè)推新，確保建筑行業(yè)能更好的發(fā)展，便于朝向更高層次的一個平臺邁進。

參考文獻：

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