BIM技術在建筑設計中的應用

胡興安 哈爾濱工業(yè)大學建筑設計研究院博士，工程師

近年來，隨著我國科學技術的持續(xù)發(fā)展，建筑領域獲得了前所未有的發(fā)展。在現(xiàn)階段建筑工程項目中，項目規(guī)劃工作的難度不斷提升，設計人員時常需要面對工程規(guī)劃時間相對緊張的問題，無法發(fā)揮出傳統(tǒng)設計的最佳效果。而將BIM技術規(guī)范化地運用到建筑工程項目的設計中，可以很好地解決這一問題，同時還能增進工作開展效率，切實保證工程項目的品質(zhì)。

1 BIM技術的整體概述

BIM技術的本質(zhì)在于創(chuàng)建虛擬工程的多維度模型?，F(xiàn)階段，BIM技術被全面地運用于工程設計、建造、管理等眾多行業(yè)中，為其工作開展給予了標準的數(shù)據(jù)工具。在BIM技術的有效加持下，相關工程信息可以在諸多部門、工程階段實現(xiàn)有效的共享與傳輸，使得相關工作人員可以更為精準、高效地探究多樣化的建筑信息。與此同時，借助BIM技術的有效運用，可以進一步實現(xiàn)工程成本、工程建設周期的深入管控，保證建筑工程的整體建設效率。

BIM技術可以實現(xiàn)對建筑工程項目多維度空間形態(tài)的有效表達，切實展現(xiàn)項目所有環(huán)節(jié)的內(nèi)容，包括了建筑工程項目的所有信息。BIM技術不單單是對以往平面維度技術的革新，也是對多維度模型的深化改革。借助虛擬的建筑模型，可以在真正意義上實現(xiàn)建筑物的空間關聯(lián)以及有關數(shù)據(jù)的精準化表達，自動化生成與革新多樣化的圖形。BIM技術對建筑項目的解析包括空間與效果圖的解析、造價解析、流程解析以及可建設性的解析，可以更好地契合建筑工程項目的施工需求。BIM技術的開展需要遵循4步運作戰(zhàn)略：切實定義BIM的目標與運用；規(guī)劃BIM建筑項目的開展流程；創(chuàng)建信息化交互要求；確認支持BIM項目開展的基礎化設施[1]。

2 BIM技術運用于建筑設計中的核心價值解析

2.1 提升建筑設計的信息化功能

隨著信息化技術的持續(xù)發(fā)展與進步，建筑領域的整體運作也有了信息化發(fā)展的趨勢。BIM技術的基礎便是數(shù)據(jù)，因此可以將此項技術視作建筑設計中的核心數(shù)據(jù)庫。與以往的多維度模型相比，BIM技術屬于極具代表性的現(xiàn)代化數(shù)字技術，可以實現(xiàn)數(shù)字信息的有效運用，所以，不管是工程的設計人員或是工程建設人員都可以運用BIM技術進行動態(tài)化的信息革新。當建筑設計的報表出現(xiàn)了整體調(diào)整后，BIM技術也會對相關的數(shù)據(jù)設計開展第一時間的革新，從而使人力資源支出等環(huán)節(jié)得到顯著地控制，并且也能保證解析的精準度。

2.2 對圖紙開展精準地調(diào)整

將BIM技術運用于建筑工程中，可以借助建筑架構(gòu)的優(yōu)化模型來對圖紙進行調(diào)整。不管是相關的設計人員還是施工單位，都可依據(jù)圖紙?zhí)綄さ皆O計中的核心環(huán)節(jié)，從而節(jié)省周期，切實優(yōu)化建筑工程建設，最大程度地規(guī)避傳統(tǒng)設計中存在的某些調(diào)控環(huán)節(jié)[2]。

2.3 提升建筑工程的整體監(jiān)管質(zhì)量

如果建筑工程整體的運作從初期的規(guī)劃或后期的建成投入使用都是借助BIM技術所開展的，則全部的BIM參數(shù)都是規(guī)范化設定的，不可以隨意調(diào)整與更替，這就在很大程度上規(guī)避了人為的修改情況，整體的工程監(jiān)督管理功能可以得到更好地體現(xiàn)，增進了工程品質(zhì)，提升了監(jiān)督管理作用。

尤其是在開展網(wǎng)絡管理時，所有工程建筑規(guī)劃、施工運作、原材料用量都會傳輸?shù)紹IM的虛擬模型中，如此建筑工程項目的相關監(jiān)管部門就可以在真正意義上實現(xiàn)動態(tài)化監(jiān)管。同時也可以開展所有施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理解析，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享以及協(xié)同化管理，提升工程建筑的整體施工品質(zhì)。

2.4 精準核算施工材料的運用體量

核算建筑工程項目施工材料的運用體量是工程設計中的核心環(huán)節(jié)，平面圖紙的整體規(guī)劃只能從面積上開展建筑施工材料運用體量的運算。而BIM技術可以從立體層面上運算建筑施工材料的運用體量，這當中包括全部建筑環(huán)節(jié)的運用體量，比如建筑混凝土的用量、水泥用量等，當然也可以開展人工用量的運算[3]。BIM技術可以精準量化所有施工環(huán)節(jié)施工材料的運用體量，提升施工材料運用量的運算速率與精準度，否則通過人力開展所有類別用量的運算，不僅浪費了大量時間，而且運算也不夠精準，會引發(fā)較大的施工材料損耗，增加工程運作成本。

3 BIM技術在建筑工程設計中的應用

BIM技術在建筑工程設計中可謂無處不在，其具有著非常健全的多維建模、數(shù)據(jù)解析、資源融合等工作，其可以輔助設計工作人員更好地開展工作。具體而言，其可以在設計工作開展中展現(xiàn)出較為突出的作用，比如建筑規(guī)劃、建筑群與環(huán)境關系設計、內(nèi)部空間設計等。本文將進一步從建筑結(jié)構(gòu)設計、工程設計管控、建筑工程綠色設計、建筑裝配設計等諸多環(huán)節(jié)，展開對BIM技術與建筑工程設計結(jié)合運用的具體方式解析。

3.1 在建筑結(jié)構(gòu)設計中的運用

3.1.1 建筑結(jié)構(gòu)與場地解析

借助BIM技術，相關工作人員可以完成對建筑工程施工現(xiàn)場周邊環(huán)境、地質(zhì)條件等相關因素的解析，同時借助多維度模型進行生動展示。融合其他專業(yè)化技術，可以進一步對建筑結(jié)構(gòu)的多樣化性能進行有效解析，以實現(xiàn)整體化的機構(gòu)模擬，獲取結(jié)構(gòu)設計的真實情況。借助這種方式，可以有效輔助相關設計工作人員完成對結(jié)構(gòu)設計問題的探尋與處理，更好地保證建筑結(jié)構(gòu)設計的平穩(wěn)性[4]。

3.1.2 圖紙設計

在建筑結(jié)構(gòu)的圖紙設計過程中，通過BIM技術可以形成立體型圖紙，從而有效輔助設計工作人員觀察、判定結(jié)構(gòu)圖紙設計的科學性。與此同時，BIM技術的運用也在一定程度上解決了長期以來建筑圖紙設計過程中資源損耗較為嚴重的問題，實現(xiàn)了建筑信息的可視化，從而賦予工程建設人員更為明晰的工作開展目標，特別是為其施工開展方法提供了較為科學的指導。

3.1.3 鋼結(jié)構(gòu)建模

在開展鋼結(jié)構(gòu)建模的階段中，BIM技術可以為設計與建設單位提供有效的溝通平臺，在真正意義上實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建模效率、品質(zhì)的大幅度提升。與此同時，在挑選鋼結(jié)構(gòu)材料的過程中，通過BIM技術實現(xiàn)了對多樣化構(gòu)件尺寸、材料數(shù)據(jù)的解析，同時完成了多維度展示，增進了有關人員對鋼結(jié)構(gòu)的探究度。

3.2 在工程設計管控中的運用

BIM技術在設計管控中的運用，對于增進管理的科學性而言有著非常顯著的作用。在BIM技術的運作環(huán)境下，可以規(guī)范化地創(chuàng)建BIM參數(shù)模型，同時將建筑工程項目中的總體規(guī)劃內(nèi)容展現(xiàn)其中，從而方便信息獲取人員在第一時間開展有效運用。與此同時，在BIM技術運用階段可以對信息進行整體化革新與動態(tài)化管控，這當中包括建筑工程項目財務信息等，給予管理工作人員整體化的輔助。在以往的建筑工程設計過程中，因為管理工作內(nèi)容極具系統(tǒng)化特征，所以進行管理的工作人員有著較大的壓力。BIM技術在設計管控中的運用，可以給予設計工作有效的輔助，其優(yōu)勢可見一斑[5]。

3.3 在建筑工程綠色設計中的運用

綠色設計是當代建筑工程項目中的全新要求與標準，所以在建筑領域中需要增進對設計的綠色化管控。BIM技術在建筑工程項目設計過程中的運用，可以實現(xiàn)建筑通風的整體化解析與探究，同時依據(jù)人體舒適度在第一時間開展調(diào)控與設計優(yōu)化，從而切合用戶的基礎需求。與此同時，BIM技術運用也可以為綠色設計帶來基礎的服務保證，所以在今后的發(fā)展中，BIM技術擁有非常廣闊的推廣前景[6]。

3.4 在裝配式建筑設計中的運用

3.4.1 預制構(gòu)件安裝

在裝配式建筑預制構(gòu)件安裝階段的前期工作中，需要設計工作人員開展有針對性的圖形設計，之后才能進一步開展構(gòu)件預制。借助BIM技術的科學化運用，可以輔助建筑數(shù)據(jù)迅速反饋到管理信息平臺，并且同步傳輸?shù)焦こ探ㄔO場地，指導預制構(gòu)件的設計與制作。借助這樣的方式，增進了裝配式建筑設計中所有環(huán)節(jié)的交互程度，切實推進了建筑工程項目整體的建設品質(zhì)。

3.4.2 構(gòu)件拆分

在裝配式建筑設計過程中，借助BIM技術可以形成數(shù)字化模型，在真正意義上實現(xiàn)對樓板等構(gòu)件的整合與拆卸，從而讓其成為負數(shù)的單獨性構(gòu)件，為之后的工程建設提供基礎的條件。在立足于BIM技術的多維度模型輔助下，可以更為生動地展現(xiàn)出多樣化構(gòu)件之間的接入狀況，增強構(gòu)件拆分的精準度。與此同時，借助BIM技術的科學運用，有關工作人員可以高效探知設計的誤差，切實保障多元化數(shù)據(jù)的精準性與設計規(guī)范性[7]。

4 結(jié)語

近年來，國內(nèi)建筑工程領域發(fā)展迅猛，其專業(yè)市場的競爭態(tài)勢也逐漸突出，從而推動建筑工程在當代社會的持續(xù)提升。BIM技術在建筑設計中的運用有著顯著的優(yōu)勢，但現(xiàn)階段仍然面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，因此，需要持續(xù)對BIM技術進行研究，更好地展現(xiàn)其功能價值。