BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的研究應(yīng)用

喬燕飛

摘? ? 要：在信息化的發(fā)展時代里，計算機信息技術(shù)已經(jīng)延伸到各行各業(yè)中。BIM作為一項新型的技術(shù)在建筑行業(yè)大放異彩。BIM技術(shù)通過與計算機技術(shù)結(jié)合，為設(shè)計和施工提供了便利，同時對后期運行管理的指導(dǎo)提供了技術(shù)支持。如今，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用已經(jīng)成為一種必然趨勢。國家對建筑行業(yè)的重視也決定了BIM技術(shù)廣闊的發(fā)展前景。目前已經(jīng)針對BIM技術(shù)建成了專門的咨詢公司，為建筑事業(yè)的發(fā)展提供了強有力的支持。

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

1? BIM技術(shù)的基本概述

BIM是“Building Information Modeling”的簡稱，是建筑信息模型的意思。BIM的概念最早是由美國的教授提出來的，經(jīng)過各國的不斷探索最終在荷蘭的論文中被發(fā)表出來。BIM技術(shù)在歐美得到推廣，最終在亞洲得到廣泛的應(yīng)用，其中最具代表性的國家就是中國。我國對于BIM技術(shù)重視程度較高，發(fā)布了一系列文件和政策促進(jìn)BIM技術(shù)的發(fā)展，并且通過研究提出了符合中國國情的建筑標(biāo)準(zhǔn)。BIM涉及專業(yè)比較廣泛，現(xiàn)在不僅僅應(yīng)用在建筑領(lǐng)域，水利、交通等行業(yè)也基本得到普及。作為建筑設(shè)計的新技術(shù)，BIM技術(shù)利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實現(xiàn)了各種資源與實際操作的統(tǒng)一，從建筑的設(shè)計、施工、運行直至建筑全壽命周期的終結(jié)，各種信息被整合在一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中，有效的解決了設(shè)計、施工、運維等各方人員基于建筑信息模型的協(xié)同工作。在建筑設(shè)計上，與傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計圖不同，BIM技術(shù)可以通過空間三維技術(shù)，讓設(shè)計模型更加真實地反應(yīng)現(xiàn)實情況，達(dá)到直觀、清晰的視覺效果。通過真實的立體模擬為建筑設(shè)計提供最大化的便利。

2? ?BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計上的優(yōu)點

2.1? 可視性

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計中，設(shè)計人員會依據(jù)建筑的信息用簡單的線條來構(gòu)建平面的建筑圖紙，由于業(yè)主與設(shè)計人員的信息不對稱性，設(shè)計人員在設(shè)計圖紙時，往往不能完全符合業(yè)主要求，進(jìn)而造成后期不斷修改等不必要的麻煩。而BIM技術(shù)可以通過與計算機技術(shù)相結(jié)合，通過三維的立體圖形將建筑物更為形象、逼真地展現(xiàn)出來。通過構(gòu)建這樣的模型，BIM技術(shù)可以將建筑結(jié)構(gòu)之間的反饋性和互動性展現(xiàn)在人們的面前，從而利于整個建筑工程的管理和監(jiān)測，增加工程設(shè)計的可視性，提高工程建設(shè)的準(zhǔn)確性。

2.2? 協(xié)調(diào)性

一項建筑工程的成功實施與設(shè)計、施工單位的協(xié)調(diào)密不可分，工程的設(shè)計、施工需要相互協(xié)調(diào)才能有效地避免施工過程中的各種問題。而工程一旦出現(xiàn)問題，也需要各方和業(yè)主之間協(xié)調(diào)合作才能找出解決策略。BIM技術(shù)在協(xié)調(diào)各方的工作方面有著重要意義。設(shè)計人員在設(shè)計初期進(jìn)行精準(zhǔn)構(gòu)建，各個專業(yè)間進(jìn)行錯漏碰缺檢查，可以有效減少錯誤的發(fā)生，消除后期施工不必要的麻煩。從而在建筑工程實施之前降低問題發(fā)生的概率，將損失在初期降在最低。

2.3? 模擬性

BIM技術(shù)最大的特點就是模擬性。BIM的模擬不僅僅局限于對建筑實物的模擬，還可以進(jìn)行施工模擬，模擬實際的施工過程，從而得到科學(xué)有效的數(shù)據(jù)，進(jìn)行合理的施工安排。尤其是在對建筑進(jìn)行初期的設(shè)計時，BIM技術(shù)可以通過模擬相關(guān)實驗來保障項目的實施。比如，BIM技術(shù)可以模擬發(fā)生火災(zāi)時人員的逃生實驗，為建筑工程中逃生通道的建設(shè)提供數(shù)據(jù)。

2.4? 信息完整性

BIM技術(shù)通過與現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)相結(jié)合，對建筑的物理特征進(jìn)行信息化的表達(dá)。它包含了建筑的完整信息，建筑的模型、各個要素之間的關(guān)系、建筑材料、工程安全等等各項指標(biāo)都包含在內(nèi)，這些數(shù)據(jù)都保存在數(shù)據(jù)庫中，便于更新和共享。信息的完整性還體現(xiàn)在BIM模型的全生命周期管理，建筑工程前期策劃設(shè)計、中期的施工、后期的運營和維護(hù)等，構(gòu)成了建筑模型的全生命周期管理。

2.5? 優(yōu)化性

對建筑項目進(jìn)行不斷的優(yōu)化才能保證工程的順利運行。雖然BIM技術(shù)無法直接完成建筑工程項目的優(yōu)化，但是可以為優(yōu)化提供依據(jù)和保障。項目優(yōu)化一般會受到時間、項目施工情況、建筑復(fù)雜程度等因素的制約，而BIM技術(shù)可以整合這些因素，為項目優(yōu)化提供具體可行的方案，提高項目優(yōu)化的精細(xì)度。

3? BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用

3.1? 模擬設(shè)計

建筑設(shè)計雖然占建筑項目成本的比例小，但是對建筑工程的影響卻很大。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效減少二維圖紙中難以發(fā)現(xiàn)的各種錯誤。根據(jù)各專業(yè)生成的模型，進(jìn)行專業(yè)間碰撞檢查，有效避免施工過程中發(fā)生的變更，為建筑工程的設(shè)計施工提高效率。在施工之前，利用BIM技術(shù)還可以進(jìn)行施工模擬，通過對工程施工的模擬，發(fā)現(xiàn)施工中可能會存在的問題，并通過分析問題提出具體的解決措施。因此建筑工程設(shè)計方案以及施工方案都可以在BIM技術(shù)的的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷改進(jìn)，并在施工過程中不斷調(diào)整，以達(dá)到最好的施工效果。

3.2? 動態(tài)控制

在建筑工程進(jìn)行實際施工中，可應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行實時的動態(tài)控制。設(shè)計初期先將建筑的相關(guān)數(shù)據(jù)收集起來導(dǎo)入BIM的數(shù)據(jù)庫中，通過BIM的對比分析對建筑工程不斷改進(jìn)。在建筑工程的實施過程中，根據(jù)實際情況不斷搜集新的信息進(jìn)行導(dǎo)入并不斷更新數(shù)據(jù)庫，通過BIM信息化模型的模擬不斷改進(jìn)工程實施方案。在建筑項目的實施過程中，BIM技術(shù)可以隨時對建筑工程進(jìn)行監(jiān)控，在這個動態(tài)的過程中，技術(shù)人員可以掌握整個工程的情況。

3.3? 綠色設(shè)計

隨著國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，建筑工程中綠色設(shè)計理念也逐漸深入人心。BIM技術(shù)可以有效促進(jìn)綠色設(shè)計的發(fā)展。與傳統(tǒng)的二維設(shè)計手段相比，BIM通過三維協(xié)同設(shè)計，將各專業(yè)模型組裝為一體，只需一部IPAD或智能手機，即可在相應(yīng)的三維平臺客戶端點開模型，各專業(yè)模型及相關(guān)圖紙即會展現(xiàn)在你面前，打破了傳統(tǒng)的翻閱厚厚的藍(lán)圖冊的現(xiàn)象，因此更加節(jié)約能源。同時BIM技術(shù)通過三維協(xié)同設(shè)計發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，為建筑工程節(jié)約成本。

3.4? 細(xì)節(jié)設(shè)計

在實際的項目施工中，對于很多細(xì)節(jié)處的設(shè)計通常不夠完善。各個專業(yè)往往各自為政，不能有效處理好各專業(yè)之間的關(guān)系，在二維圖紙中這些錯誤往往不易被發(fā)現(xiàn)，而利用BIM技術(shù)在可視的界面這些矛盾一覽無余，各種細(xì)節(jié)設(shè)計也輕而易舉，關(guān)系也不再顯得錯綜復(fù)雜。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計通常將建筑的整體性分割，進(jìn)行獨立的節(jié)能分析。而且在BIM技術(shù)出現(xiàn)之前，有人結(jié)合動力學(xué)、熱學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等多門學(xué)科對建筑工程進(jìn)行全方位的節(jié)能分析，但是技術(shù)不成熟。如今BIM技術(shù)可以進(jìn)行綜合各種學(xué)科和因素，避免了繁瑣的程序。BIM技術(shù)通過建立信息化模型，整合每一處細(xì)節(jié)。

4? 結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中具有很大的優(yōu)勢，在實際工程中也有了多方面的應(yīng)用。雖然在我國BIM技術(shù)還處于起步階段，但是我們應(yīng)該意識到BIM在建筑業(yè)中廣闊的發(fā)展前景。國家已經(jīng)將這項技術(shù)作為重要的戰(zhàn)略部署內(nèi)容，建立了相關(guān)的政策促進(jìn)發(fā)展，為BIM在我國的發(fā)展提供良好的環(huán)境。很多企業(yè)也認(rèn)識到BIM技術(shù)對自身發(fā)展的重要性，在引進(jìn)BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，為BIM技術(shù)的良好發(fā)展奠定基礎(chǔ)。同時很多企業(yè)還加大了對相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)力度，培養(yǎng)出更專業(yè)的技術(shù)人才為企業(yè)的發(fā)展做貢獻(xiàn)?？偟膩碚f，BIM技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，為我國智慧城市的發(fā)展提供了機會的同時也帶來了挑戰(zhàn)，我們應(yīng)該對BIM不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新以適應(yīng)時代的發(fā)展要求，為我國建筑事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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