BIM技術在建筑設計中的運用分析

文/王香兵 山西四建集團有限公司 山西太原 030000

1、BIM 技術的簡述

BIM 技術為建筑工程信息模型技術的簡稱，這其中綜合運用了計算機技術、三維數字化技術等，技術應用的核心就在于建立虛擬的建筑工程三維模型系統。建筑工程中相關數據收集以及建立起完善的工程信息模型,從而為設計工作提供完善的工程信息庫，使得建筑工程項目進行可以更加順利、管理工作更加完善。一個完善的建筑信息模型建立,需要在建筑物各個生命周期中將數據、過程、資源進行整合工作,使得建筑項目各方、各個部分能夠進行高效的管理,也對于工程中的各項信息進行分享和互聯,使得整個工程進行周期的工作更加順利。建筑信息模型將設計、建造、施工管理等工作緊密結合在一起,利用集成環(huán)境中的各個部分工作來提升工作效率。BIM技術目前被廣泛的應用于工程設計、工程建造、工程控制等各個環(huán)節(jié)中，BIM 技術的支持之下使得各部門之間的信息得到共享與傳遞，也使得建筑信息的獲取更加便利、保證時效性。同時BIM技術在成本控制、施工進度控制方面也可以發(fā)揮良好的作用，從而提升施工工作整體效率。

BIM 技術的特征主要表現在以下幾個方面：第一，BIM 技術可以應用于建筑工程的全過程工作中，具有較為廣泛的應用性，建筑工程信息也可以從全過程中進行收集和運用。第二，BIM 技術數據庫可以實現動態(tài)變化過程，工作中便于更新、補充、利用。第三，BIM 技術的信息集成化管理也有助于信息的匯總以及分析工作，較好的應用于竣工驗收等階段。

2、BIM 技術在建筑設計應用中的優(yōu)勢

BIM 技術具有以下幾個方面的優(yōu)勢：第一,可視化是該技術的顯著特征,借助三維圖形讓物體呈現立體化,營造生動自然的物體形象,確保人們能從圖畫上更加直觀清楚地了解物體,使物體存在具備真實性。三維空間中進行設計,有效減少建筑設計讀取難度系數,還能有效緩解建筑施工時圖畫讀取難度。第二,協調性借助該模型在進行項目時對施工過程設計內容進行了解,針對各類專業(yè)工種的施工人員和管理人員來說,能促進兩者形成良性互動,給后續(xù)建筑工程施工有效順利發(fā)展。對于設計者、施工單位和業(yè)主而言,可以借助信息模型平臺達到及時溝通和聯系,特別是進行建筑設計管理階段,督促參與設計的各個部門形成良性互動,強化企業(yè)內部交流溝通,針對存在和發(fā)生的問題進行集中管理,妥善處置進而將有效精確的數據信息在設計圖紙中進行集中展現。第三，以BIM 技術為主體的建筑設計工作的獨立性更強，也就在模型的分布式結構中利用多種類型的軟件進行協同作業(yè)，在項目的設計中各個部門的工作人員將獨立進行模型設計工作，也在統一的模型數據庫中進行核查和碰撞的工作，從而發(fā)現管線交叉、梁柱與墻體、管道井上下聯通等一系列的問題，減少了后期施工中的返工現象出現，模型對比工作比二位圖紙更容易發(fā)現問題。第四，BIM 技術應用于建筑設計中可以在數據傳遞等方面發(fā)揮更好地作用。另外,模擬性、優(yōu)化性等諸多的優(yōu)點可以幫助建筑工作更為順利和高效進行。

3、BIM 技術在建筑設計中的具體應用探究

3.1 在建筑結構設計中的應用

3.1.1 建筑結構與現場分析

通過應用BIM 技術可以將建筑工程周邊的環(huán)境、地質因素、人文因素等進行綜合性的分析，加之3D 模型的立體化展示工作有助于對于施工工作的各個環(huán)節(jié)和相應的設計進行更進一步的分析。尤其是在建筑物設計的安全排查方面可以發(fā)揮優(yōu)質的作用，保證施工和后期運行的安全性。與此同時，BIM 技術在對于建筑結構的各項功能進行分析時，可以實現全面的結構模擬工作，從而在結構設計方面更為合理，保證設計的穩(wěn)定性。

3.1.2 圖紙設計

BIM 技術可以形成三維結構的模型，在圖紙的設計工作中立體化的圖紙增強了直觀程度，幫助設計人員、校對人員以及后續(xù)的施工人員更好地發(fā)揮工作職能，保證設計的合理化程度。另外，BIM 技術的應用也減少了原本紙質圖紙基礎上的資源浪費現象，將工程信息的可視化程度增加。

3.1.3 鋼結構建模

鋼結構建模工作是建筑工程設計中的關鍵一步，利用BIM 技術可以將設計方、施工方之間的溝通渠道和信息共享工作能力進一步提升，從而實現高效的鋼結構建模工作。在鋼結構材料的選擇中，BIM 技術的強大數據處理工作能力可以進行不同構件尺寸、不同材料的構件選擇，從而提升選擇的科學化程度，增強了了鋼結構設計的科學性。

3.2 在建筑節(jié)能設計中的應用

3.2.1 室外風環(huán)境模擬

建筑物節(jié)能設計工作中的要求為更大程度的利用自然資源，如自然風等，因此建筑方案的設計就顯得尤為重要，需要對于建筑工程的方位、布局、綠化等相應的工作與建筑工程所在地區(qū)進行協調，從而保證自然風在室內的充分流動，也保證建筑物布局的合理性，防止渦流等現象的出現。

3.2.2 室內自然通風模擬

通風系統的運行損耗在后期整體建筑物的運行中占有著很大的比重，因此建筑的節(jié)能設計相關工作中需要將通風系統的能耗進行控制。室內自然通風系統受到建筑物內部格局、周圍環(huán)境、風向、風速等方面的影響，需要進行綜合性的判斷工作。在設計和模擬工作中利用BIM 技術可以將整個通風系統進行優(yōu)化，從而提升自然風的使用率。

3.2.3 室內采光模擬

傳統的室內采光的設計工作，需要將建筑物的周邊環(huán)境、朝向等進行綜合性的考慮，尤其是根據光照時間等進行的計算工作量十分龐大，BIM 技術應用之后利用大數據處理與分析可以將采光設計工作更加優(yōu)化，提升設計工作的綜合效率。在系統工作中只需要輸入周邊環(huán)境的相關信息，系統內部將根據日照條件、氣候因素等總額和分析，選擇最優(yōu)的窗地比和窗墻比，完成了對于節(jié)能方面的需求，減少了工作量。

3.3 在專業(yè)間協調設計中的應用

就當前的應用工作而言，我國建筑工程的各個領域已經實現了BIM 技術與模式的應用，三維圖紙等也融入到了工作中，便于進行協調設計的工作。利用預先協調的工作模式，將各個部門的信息和工作進行輸入，從而保證后期信息共享和專業(yè)的協調設計工作。

3.4 在裝配式建筑設計中的應用

3.4.1 優(yōu)化設計

對于建筑工程的設計工作要求越來越高需要進行設計變更和優(yōu)化工作，在此過程中進行BIM技術的使用可以使得相關可行性分析上更為便利，直觀展示出不足，從而進行調整。

3.4.2 預制構件安裝

裝配式建筑的預制件安裝也是十分重要的工作，利用BIM 技術的信息反饋工作能力，進行平臺化的管理有助于進行預制件的設計與制作指導，從而提升工程質量。

結論：

綜上所述，建筑物的設計工作是建筑工程開展相關工作的第一步，具有著重要的工作地位。在建筑工程行業(yè)快速發(fā)展中，BIM 技術的引入可以促進其更好地進行發(fā)展，也將BIM 技術的應用程度提升，促進建筑工程的質量提升和工程的順利進行，促進行業(yè)的整體進步。