BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應(yīng)用

薛鵬飛

摘要：隨著我國建筑工程施工范圍和規(guī)模不斷擴(kuò)大，建筑施工所用到的材料不斷增多、建筑施工工期日益增長，隨之而來的資源不足、環(huán)境污染等一系列問題也日漸凸顯。建筑行業(yè)從業(yè)者及各位學(xué)者為了在發(fā)展的同時保護(hù)我國自然生態(tài)環(huán)境，在建筑行業(yè)中引入了BIM技術(shù)。這一技術(shù)能夠在建筑施工整個環(huán)節(jié)對建筑設(shè)計、工程材料預(yù)算、建筑工期、后期維護(hù)等多個方面進(jìn)行控制，從而更加科學(xué)地在建筑施工前期的設(shè)計環(huán)節(jié)對建筑施工過程進(jìn)行總體規(guī)劃，為人們創(chuàng)設(shè)更加綠色環(huán)保的居住環(huán)境，同時也節(jié)約了建筑施工成本，減少了資源浪費(fèi)，促進(jìn)了人與自然的和諧共生。

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

1導(dǎo)言

隨著科技的不斷進(jìn)步，越來越多的先進(jìn)技術(shù)和思想被建筑設(shè)計所運(yùn)用，以更好地完成建筑設(shè)計。從 CAD 的普及應(yīng)用，到 BIM 的廣泛推廣，建筑設(shè)計效率不斷提升的同時，設(shè)計的準(zhǔn)確性、科學(xué)性也進(jìn)一步得到了保障。尤其是當(dāng)前 BIM 技術(shù)的應(yīng)用，更被認(rèn)為是建筑設(shè)計領(lǐng)域中信息化技術(shù)引用的集中體現(xiàn)，基于此，文章針對BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。

2BIM技術(shù)的特點(diǎn)

2.1可視化特點(diǎn)

BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)，是因?yàn)檫\(yùn)用BIM技術(shù)，能夠通過三維立體模型，將建筑工程的具體形態(tài)呈現(xiàn)出來，直接讓人看到建筑的整體形象、內(nèi)部構(gòu)造等等，從而對建筑物的各個內(nèi)容要素有更加明確的認(rèn)識。BIM技術(shù)的使用，改變了傳統(tǒng)建筑設(shè)計只能以紙張和線條來呈現(xiàn)設(shè)計方案的現(xiàn)狀，運(yùn)用BIM技術(shù)將建筑工程的設(shè)計方案呈現(xiàn)出來，既有利于設(shè)計者展開更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計，也有利于對建筑結(jié)構(gòu)最有效的反映。通過圖像和線條的反應(yīng)，可以對建筑內(nèi)多元素空間實(shí)施有效的協(xié)調(diào)。

2.2協(xié)調(diào)性與優(yōu)化性

協(xié)調(diào)性在建筑行業(yè)極為重要，在傳統(tǒng)的施工過程中，往往無法實(shí)現(xiàn)對建筑施工整個環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌安排。使用BIM技術(shù)后，無論施工企業(yè)、建設(shè)企業(yè)或設(shè)計企業(yè)都可以通過BIM模式發(fā)現(xiàn)圖紙中的問題，及時與各有關(guān)人員進(jìn)行協(xié)調(diào)，積極尋找最有效的解決方案，采取合理的補(bǔ)充措施，盡可能提前預(yù)見危險，減少損失。此外，一般情況下所有的建筑項(xiàng)目從設(shè)計流程到后期施工，每個階段都在不斷優(yōu)化。BIM技術(shù)在建筑過程中起著非常重要的優(yōu)化作用，BIM建?？梢愿佑行У赝瓿身?xiàng)目方案、施工圖紙優(yōu)化等，使建設(shè)設(shè)計中各元素相互配合，避免圖紙出現(xiàn)錯誤，使設(shè)計更加精巧。

2.3可出圖性

所謂可出圖性，就是BIM技術(shù)所有運(yùn)用的結(jié)果，都能夠以圖面的形式表現(xiàn)出來，這對于保障施工的順利進(jìn)行有非常重要的意義。盡管BIM并不是傳統(tǒng)施工圖紙，但是無論是運(yùn)用BIM對圖面進(jìn)行了任何的調(diào)整、模擬、優(yōu)化，都可以通過出圖來讓項(xiàng)目相關(guān)方面更便于施工或管理。比如，對設(shè)計方案展開碰撞設(shè)計后的綜合管線圖，模擬后續(xù)施工以完成驗(yàn)證的綜合結(jié)構(gòu)留洞圖，這些能夠最大程度幫助工程的穩(wěn)定推進(jìn)。

3BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應(yīng)用

3.1建筑方案設(shè)計中的應(yīng)用

方案設(shè)計是保證項(xiàng)目施工順利進(jìn)行的主要前提條件，對建筑工程質(zhì)量和進(jìn)度管理發(fā)揮非常重要的指導(dǎo)作用。在設(shè)計初期階段進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的建模工作，最初的方案形成后，許多建筑模型的設(shè)計部分可以逐步進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。后續(xù)的過程就是觀察建筑的平面、立面、斷面等元素，并根據(jù)不同自然環(huán)境、業(yè)主需求等對具體參數(shù)進(jìn)行調(diào)整與整體優(yōu)化。在這一過程中，設(shè)計師要利用BIM的三維模擬技術(shù)，將建筑圖紙以立體化的方式呈現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)圖紙設(shè)計與建筑實(shí)體間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在設(shè)計圖紙審核工作者面前更直觀地體現(xiàn)整個建筑構(gòu)思設(shè)計，使相關(guān)人員 之間的溝通更加方便，從而通過有效的溝通，逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)計的落地。此外要充分發(fā)揮BIM技術(shù)的主要作用，加強(qiáng)與設(shè)計團(tuán)隊(duì)的溝通，增強(qiáng)建筑設(shè)計的可行性，將圖片設(shè)計積極推進(jìn)到輔助設(shè)計階段。通過BIM技術(shù)應(yīng)用，也可以為建筑企業(yè)提供更多可比較的方案，使決策者更好地掌握這些方案的可操作性、風(fēng)險控制等因素，而這也對最終設(shè)計方案的確定起著重要作用。

3.2BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)中的具體應(yīng)用

在整個建筑項(xiàng)目生命周期中，建筑數(shù)據(jù)模型集成了龐大的集合、物理、屬性等數(shù)據(jù)信息，所有建筑工程相關(guān)的信息都可以集合于建筑信息模型當(dāng)中。為了更好地組裝組件系統(tǒng)，設(shè)計人員可以根據(jù)實(shí)際需求分析并且修改相關(guān)參數(shù)，將設(shè)計信息的需求更好地滿足，實(shí)現(xiàn)快速調(diào)整設(shè)計參數(shù)的效果，將設(shè)計方案可靠性、安全性和質(zhì)量全面提升，同時加強(qiáng)設(shè)計領(lǐng)域知識和體系結(jié)構(gòu)的開發(fā)利用。

3.3建筑設(shè)計環(huán)節(jié)的成本管理

為了在施工階段保證工程順利按期完成，就必須在設(shè)計初期做好相應(yīng)的合理預(yù)算，對建筑施工期間的成本進(jìn)行科學(xué)合理的控制。這在實(shí)際設(shè)計中具有一定難度，部分不確定因素很容易影響到建筑成本預(yù)算的準(zhǔn)確性。因此，為了更好地保證工程成本控制的效果，施工企業(yè)可以合理運(yùn)用BIM技術(shù)，對各項(xiàng)施工項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)字化成本分析，生成相應(yīng)的成本分析計劃，還可以同時實(shí)現(xiàn)大塊競標(biāo)。之后工作人員在框架圖紙界面中選擇相關(guān)構(gòu)成要素，進(jìn)一步確定工程量來控制工程成本，提高建設(shè)設(shè)備和工程量結(jié)算的準(zhǔn)確性，也確保物資的采購和資本利用的合理性。此外，BIM5D技術(shù)的應(yīng)用可以彌補(bǔ)原始三維設(shè)計模型的局限性，更加直觀地把握建筑項(xiàng)目的實(shí)際發(fā)展和項(xiàng)目具體情況[4]。最后，通過模型計算項(xiàng)目成本，能充分預(yù)見后期施工中存在的問題，提升成本控制的靈活性。

3.4優(yōu)化管線的設(shè)計與對管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)綜合的檢查

當(dāng)前人們對生活品質(zhì)的要求更高，同時也不斷提升建筑工功能性的要求，建筑行業(yè)也逐漸朝著功能多樣化的方向發(fā)展。通過分析當(dāng)前建筑的功能性不難發(fā)現(xiàn)，建筑工程中綜合管線已經(jīng)越來越多并且在建筑工程中發(fā)揮的作用越來越明顯。設(shè)計人員在具體開展建筑工程設(shè)計時需要綜合規(guī)劃管線，以安全和質(zhì)量為基礎(chǔ)不斷優(yōu)化建筑產(chǎn)品。通過總結(jié)可知，管線交叉碰撞是建筑綜合管線設(shè)計中的重難點(diǎn)，也是容易出現(xiàn)問題的內(nèi)容。在設(shè)計建筑工程的綜合管線時利用BIM技術(shù)能夠時下碰撞檢查，通過三維模型確定綜合管道安裝中會出現(xiàn)的問題，明確設(shè)計圖紙的不足，將建筑內(nèi)綜合管線分布狀況直觀地體現(xiàn)出來。同時在管線安裝中還可以充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢，細(xì)致地標(biāo)注出建筑工程綜合管線安裝中的不當(dāng)之處，從而極大地降低了整個建筑工程的成本，有效地提高了設(shè)計和施工的效率，降低了設(shè)計方案出現(xiàn)錯誤的概率，全面提升設(shè)計方案的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。

3.5技術(shù)設(shè)計階段

深度融合BIM技術(shù)和建筑設(shè)計能夠隨時切換二維圖紙和三維模型、立體和平面。結(jié)合利用BIM技術(shù)的實(shí)際性和模擬性實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化，將建筑設(shè)計費(fèi)暗桿的合理性、穩(wěn)定性、安全性提高，最終保證高效落實(shí)建筑設(shè)計目標(biāo)。如果建筑結(jié)構(gòu)規(guī)模較大，有著十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，也可以利用BIM技術(shù)任意切割某個設(shè)計平面明確其中是否存在不足之處，從而將設(shè)計盲區(qū)出現(xiàn)問題的概率大大降低。在整個建筑設(shè)計工作中應(yīng)用BIM技術(shù)可以直接將相應(yīng)的公式添加到明細(xì)表中，一鍵生成建筑實(shí)體面積的具體數(shù)據(jù)，計算高效且準(zhǔn)確，這是傳統(tǒng)人工計算無法媲美的。

結(jié)束語

總之，加強(qiáng)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用，其最終目的是讓居民體驗(yàn)更加良好的居住環(huán)境。BIM技術(shù)本身更精準(zhǔn)、更高效的數(shù)據(jù)分析和合理優(yōu)化方式在建筑設(shè)計中也能幫助建筑企業(yè)減少施工經(jīng)費(fèi)。因此，要在住宅建筑設(shè)計過程中對設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格管理，從各方面不斷發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的問題，也要運(yùn)用各種方法促進(jìn)BIM在建筑設(shè)計中的應(yīng)用，通過BIM技術(shù)增加住宅建筑設(shè)計的可行性，促進(jìn)建筑設(shè)計到落地實(shí)施過程的流暢性，使BIM技術(shù)應(yīng)用成為促進(jìn)中國建筑企業(yè)發(fā)展的有效措施。

參考文獻(xiàn)：

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[4]符想，張軍，高悅文.BIM技術(shù)在項(xiàng)目設(shè)計階段的應(yīng)用探究[J].現(xiàn)代鹽化工，2019，46（03）：89-90.