基于BIM的建筑工程設(shè)計優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

曹立棟

摘 要：在建筑工程設(shè)計中，注重 BIM 技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的意義，也具有很強的優(yōu)勢。將 BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑工程設(shè)計優(yōu)化環(huán)節(jié)當(dāng)中，可以進一步提高整體的工作效率，實現(xiàn)不同專業(yè)的協(xié)調(diào)溝通，對建筑行業(yè)來說，具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：BIM;建筑工程設(shè)計;應(yīng)用

BIM技術(shù)的統(tǒng)計功能為設(shè)計提供了便捷、高效的工具。建筑行業(yè)技術(shù)的發(fā)展和變革是一個復(fù)雜而艱難的過程。但隨著相關(guān)單位和企業(yè)對BIM技術(shù)的研發(fā)和探索，以及現(xiàn)代化電子技術(shù)的完善，BIM技術(shù)必將發(fā)展成為建筑設(shè)計行業(yè)的主流趨勢，推動建筑生命周期的延長，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的建筑設(shè)計和施工方式。

一、BIM技術(shù)概述

BIM是building information modeling的簡稱，即建筑信息模型。這種建筑信息模型是科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物，主要就是運用數(shù)字化和信息化技術(shù)，將實施的實體和功能特性通過數(shù)字化表達出來。

這種技術(shù)具體的講就是將設(shè)計中的每個構(gòu)件元素都賦予相應(yīng)的參數(shù)信息，以這些參數(shù)信息為基礎(chǔ)從而構(gòu)建一個建筑模型，它可以提前將龐大的建筑物通過數(shù)字模型動態(tài)呈現(xiàn)出來，讓設(shè)計人員及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)計中所存在的問題。而且這些信息數(shù)據(jù)在建筑全過程中都是以動態(tài)變化所存在的，發(fā)現(xiàn)問題之后可以進行準確的修改，進而保證設(shè)計質(zhì)量和建筑工程的建設(shè)進度。

二、BIM技術(shù)的特點

2.1完備性特征

在BIM系統(tǒng)之中，不僅會對建設(shè)項目的對象所擁有的3D信息數(shù)據(jù)加以描述，同時會對相應(yīng)對象的結(jié)構(gòu)、材料以及性能等相關(guān)的設(shè)計信息加以描述，也會對施工的先后順序、施工進度、工程質(zhì)量、材料耐久性能以及不用工程之間的邏輯關(guān)聯(lián)性等加以描述。

2.2關(guān)聯(lián)性

建筑工程建設(shè)過程涉及到設(shè)計、施工、運行和維護等階段。BIM技術(shù)只有在設(shè)計階段把工作做細致，并在初步設(shè)計基礎(chǔ)上進行設(shè)計優(yōu)化，接下來的工作才會比較順利展開。其優(yōu)化的能力取決于模型信息、復(fù)雜程度及時間因素。且在實際工作中，傳統(tǒng)的CAD設(shè)計無法就此提出更精確的信息。但通過BIM技術(shù)可以對建筑物模型的物理、幾何、規(guī)則信息點對點說明，提供可以隨實際工程變更而隨時更新的模型;當(dāng)模型參數(shù)修改時，BIM模型會自動修改此參數(shù)相關(guān)聯(lián)的所有數(shù)據(jù)信息，以此達到對建筑尺寸度，外觀以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。在建筑工程設(shè)計階段，修改梁、柱等構(gòu)配件的結(jié)構(gòu)尺寸、材料信息，與之相關(guān)聯(lián)的墻、板數(shù)據(jù)信息自動匹配修改，大大降低修改圖紙消耗的工作量。管理運營階段，對某一段墻、柱梁拆除、改造時，可預(yù)先通過模型對該部位模擬修改，修改后，如果系統(tǒng)提出安全警告，即表示修改后的部位與其相關(guān)聯(lián)部位不符合強制性標準，極大保證了使用中的安全性。

2.3一致性特征

建設(shè)項目工程的各個時期之內(nèi)，系統(tǒng)的信息是一致的，同樣的一個信息數(shù)據(jù)，不需要進行重復(fù)的輸入處理。并且，信息數(shù)據(jù)模型可以完成自動的演化，對象在每一個時期中均能完成簡單的修改或者擴展，無需對對象進行重新的創(chuàng)建，防止出現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的不一致問題。

三、BIM項目建筑工程設(shè)計問題

3.1工作范圍

目前，大多數(shù)項目參與者對BIM的理解還不夠透徹，無論是BIM設(shè)計者的建議，還是業(yè)主的基本要求，在工作范圍上都沒有明確規(guī)定。（1）BIM業(yè)務(wù)范圍。（2）BIM設(shè)計應(yīng)用范圍。

3.2設(shè)計標準

在我國的建筑設(shè)計中，缺乏使用的BIM指導(dǎo)，導(dǎo)致現(xiàn)階段BIM的設(shè)計主要是以設(shè)計輔助和翻模型形式為主，很大部分的設(shè)計師只是用BIM項目設(shè)計工區(qū)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)工具的設(shè)計工作。由于缺乏嚴格的標準，在BIM項目的設(shè)計過程中，雖然建構(gòu)了很多數(shù)據(jù)信息，但是并沒有準確歸類，使得數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系與組織缺乏規(guī)范性。

3.3數(shù)據(jù)安全

在進行BIM項目設(shè)計的時候，有些難度較大的項目，需要多個設(shè)計軟件協(xié)同工作，才能達到理想的效果。但是在具體的設(shè)計實踐中，由于設(shè)計人員的錯誤操作、病毒感染、設(shè)置不當(dāng)?shù)龋紩浖姆€(wěn)定性造成一定的不良影響。不僅會影響設(shè)計成果，甚至?xí)斐蓴?shù)據(jù)信息的泄漏，對于數(shù)據(jù)的安全造成了巨大的安全隱患。

四、BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計優(yōu)化中的具體應(yīng)用

4.1在綜合關(guān)系方面設(shè)計中的具體應(yīng)用

建筑工程在建設(shè)的過程中，一般都會出現(xiàn)這樣的問題，也就是建筑的地下部分布滿了大量的機電管線，分布的錯綜復(fù)雜，變換地又比較頻繁，這就提高了高層建筑工程管線分布的難度。有些設(shè)計師在設(shè)計超高層建筑時，還將有些樓層設(shè)計成了雙層機械停車位，這樣的樓層與正常的樓層相比，空間就會變得比較小，無形中就加大了施工的難度。面臨這樣的問題，就可以在碰撞檢測、基礎(chǔ)建模、管線綜合調(diào)整方面采用BIM技術(shù)，做到二維深化，全面的考慮施工過程中可能出現(xiàn)的所有問題，避免在施工的過程中出現(xiàn)各種新問題，影響工程的施工進度和工作效率，同時也為施工帶來了安全風(fēng)險。

4.2在鋼筋節(jié)點深化設(shè)計中的具體應(yīng)用

在建筑工程施工的整個工程之中，鋼筋節(jié)點這一方面是比較復(fù)雜的工序，有時會交叉運用鋼骨與六根梁，情況比較復(fù)雜繁瑣。而且隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建造技術(shù)的提高，鋼結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，在具體的施工過程中會經(jīng)常出現(xiàn)鋼梁與鋼柱之間交叉的錯誤情況。但是通過采用BIM技術(shù)能夠綜合全面的進行鋼筋的排布，并且進行調(diào)整和相應(yīng)的深化，隨著工程的發(fā)展，還可以進一步優(yōu)化鋼筋節(jié)點，能夠極大的節(jié)約成本，減少人力和物力的浪費，使建筑工程能夠更高效地進行。

4.3在其他部件深化設(shè)計中的應(yīng)用

超高層建筑的建造與其他一般建筑相比，會更加的復(fù)雜繁瑣，因此，我們就應(yīng)該采用BIM技術(shù)，進行更進一步的深化設(shè)計?？梢圆捎肂IM技術(shù)建造機房的大樣模型，并且應(yīng)該提前確定好設(shè)備需要安裝的位置，有利于實際安裝工作的開展，為線路的布置奠定良好的基礎(chǔ)。

結(jié)語

在當(dāng)前國內(nèi)經(jīng)濟日益發(fā)展的形勢下，建筑工程設(shè)計行業(yè)要想取得更大的進步，就必須要進行技術(shù)的革新。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以讓建筑行業(yè)得到更好的發(fā)展機會，增加其可持續(xù)發(fā)展的能力。而且當(dāng)今時代要求建筑工程設(shè)計要不斷創(chuàng)新，節(jié)約建筑資源，使其呈現(xiàn)多元化發(fā)展。

參考文獻

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