BIM技術(shù)及其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

張林林

摘 要：隨著社會(huì)及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)提出了更高的要求，并借助高科技進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)，提高建筑設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量和效果。在施工過程中，BIM憑借自身優(yōu)勢(shì)得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)于建筑行業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。文章闡述了BIM技術(shù)的基本概念及優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)，簡(jiǎn)要分析了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以更好地推動(dòng)建筑工程發(fā)展，提高建筑效率，保證建筑質(zhì)量。

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

中圖分類號(hào)：TU201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）04-048-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.024

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)也面臨著越來越多的問題，由于施工時(shí)間緊張，導(dǎo)致建筑效果設(shè)計(jì)較差，無法滿足人們的需求?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了BIM技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)為建筑行業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)支持。BIM技術(shù)具有明顯的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，能夠不斷提高設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率，有助于提升工程整體質(zhì)量，促進(jìn)建筑工程發(fā)展。

為了進(jìn)一步推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展，要深入研究BIM技術(shù)，使得BIM技術(shù)在建筑工程當(dāng)中得到合理運(yùn)用。

1 BIM技術(shù)基本概述

BIM技術(shù)將建筑工程的各項(xiàng)信息進(jìn)行匯總，借助相關(guān)信息建造建筑模型，通過仿真模擬反映建筑的真實(shí)情況。BIM技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，可用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理等多個(gè)方面，為建筑工程提供技術(shù)支持。BIM技術(shù)具有較強(qiáng)的傳遞性，施工的各個(gè)階段可在BIM技術(shù)的支持下，在工程項(xiàng)目的不同部門、不同階段實(shí)現(xiàn)信息的共享與傳遞，加強(qiáng)彼此間的交流與協(xié)作，進(jìn)而降低工程成本，推動(dòng)建筑工程順利開展，在應(yīng)用過程中，首先要了解BIM技術(shù)的基本概念，進(jìn)而掌握BIM技術(shù)[1]。

2 BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

BIM技術(shù)采用智能控制，能夠站在大局的角度，通過智能控制對(duì)建筑設(shè)計(jì)、投標(biāo)管理、合同管理等方面進(jìn)行全方位管理，對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行精細(xì)化管理，提高管理效率，保證管理質(zhì)量。BIM數(shù)據(jù)系統(tǒng)性較強(qiáng)，能夠針對(duì)建筑工程在不同的階段開展不同的管理，提高管理質(zhì)量。同時(shí)，有助于推動(dòng)建筑工程的順利開展。

BIM技術(shù)能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、匯總、分析，協(xié)同各個(gè)專業(yè)進(jìn)行共同設(shè)計(jì)，借助自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，并加強(qiáng)彼此之間的聯(lián)系，幫助各個(gè)崗位、各個(gè)工種之間協(xié)調(diào)工作，節(jié)省設(shè)計(jì)人員的工作時(shí)間，減少和避免各個(gè)專業(yè)之間的缺漏設(shè)計(jì)缺陷，提高工作效率。

當(dāng)前，BIM技術(shù)雖然已經(jīng)日趨成熟，但是在其發(fā)展過程中依然存在一些缺陷。BIM技術(shù)對(duì)于造型復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多變的建筑工程項(xiàng)目效果更為突出，但對(duì)于一些相對(duì)簡(jiǎn)單的建筑工程項(xiàng)目來說，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員并不會(huì)使用BIM技術(shù)，認(rèn)為使用BIM技術(shù)多此一舉。當(dāng)然，部分建筑企業(yè)即便是簡(jiǎn)單工程項(xiàng)目也會(huì)使用BIM技術(shù)，但BIM技術(shù)的作用得不到有效發(fā)揮。因此，需要專業(yè)技術(shù)人員對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)及維護(hù)，推動(dòng)BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用[2]。

3 BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著BIM技術(shù)的快速發(fā)展及其被廣泛運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)的使用進(jìn)一步提高了建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量以及建筑設(shè)計(jì)效率，推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展。

3.1 建筑設(shè)計(jì)方案應(yīng)用

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員會(huì)展示設(shè)計(jì)效果圖，但是在竣工之后會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)效果與竣工結(jié)束后呈現(xiàn)的效果存在較大差距，且這種差異已經(jīng)很難改變。在此情況下，借助BIM技術(shù)，能夠?qū)⑵矫娴慕ㄖ桨?、設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化為立體的模型，完整且系統(tǒng)詳細(xì)地呈現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，給人更加直觀的感受，讓設(shè)計(jì)人員清晰地看到建筑的外觀，通過模型的方式詮釋設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)想法，并在設(shè)計(jì)過程中有效優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，及時(shí)糾正設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題，保證設(shè)計(jì)工作的順利開展，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)效率和施工效率。

3.2 可視化設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)在可視化設(shè)計(jì)方面存在較大差異。

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)無法有效展現(xiàn)建筑的整體外觀，難于顯示可視化成果。而BIM技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖ?xiàng)目的外觀進(jìn)行直觀呈現(xiàn)，從二維平面轉(zhuǎn)化成三維模式，這也是BIM技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的主要原因之一。

建筑物中，很多墻體、門窗、樓梯等在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中是無法很好地展現(xiàn)的。而BIM技術(shù)更加注重細(xì)節(jié)展現(xiàn)，可以在可視化應(yīng)用中獨(dú)立顯示建筑物的基礎(chǔ)部分，模擬顯示建筑各個(gè)獨(dú)立部分，可通過動(dòng)畫展示充分了解建筑物的外觀及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，查看建筑物的基礎(chǔ)構(gòu)建，一目了然地呈現(xiàn)整個(gè)建筑物的完成效果。BIM技術(shù)的可視化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)有了較大的進(jìn)步，通過三維動(dòng)畫的方式觀看建筑物的基本構(gòu)造，其可操作性越來越強(qiáng)。

3.3 綠色設(shè)計(jì)

綠水青山就是金山銀山，保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力。經(jīng)濟(jì)發(fā)展決不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)，建筑行業(yè)也不例外，對(duì)于環(huán)保有了更高的要求。要樹立生態(tài)理念，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新交流平臺(tái)。在建設(shè)過程中，要使用綠色環(huán)保的建筑材料進(jìn)行施工，以更好地保護(hù)環(huán)境。與傳統(tǒng)技術(shù)不同，BIM技術(shù)更加強(qiáng)調(diào)綠色發(fā)展、綠色建筑，主要是由于BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中可以模擬建筑整個(gè)生命周期的能耗，這是傳統(tǒng)技術(shù)無法做到的。建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中會(huì)借助BIM技術(shù)設(shè)計(jì)不同的方案，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況及周圍環(huán)境選擇最佳施工方案[3]。

3.4 仿真模擬分析

BIM技術(shù)在建筑物的仿真模擬分析中應(yīng)用較廣，例如，在建筑物前期設(shè)計(jì)階段，通過建立BIM模型，可以從整體上分析建筑物的幾何參數(shù)、力學(xué)參數(shù)等相關(guān)指標(biāo)，同時(shí)利用BIM模擬建筑物的物理性能，從而進(jìn)行精確計(jì)算。在前期設(shè)計(jì)中，為了降低建筑物在使用中的能耗，可以利用BIM分析建筑物的能耗，然后通過優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)，計(jì)算風(fēng)能、熱能等，讓建筑物在后期使用中更加合理。需要注意的是，在仿真模擬分析中要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的建設(shè)，對(duì)比不同模塊對(duì)于降低建筑物能耗的作用，在不斷地性能優(yōu)化下提升BIM技術(shù)運(yùn)用的質(zhì)量。

3.5 碰撞檢測(cè)

當(dāng)前，4D技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，在很大程度上提高了建筑物的使用效率。4D即以BIM三維建筑模型為基礎(chǔ)，利用進(jìn)度時(shí)間軸，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度管理從傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、橫道圖等平面靜態(tài)分析管理轉(zhuǎn)變?yōu)楦又庇^形象的、虛擬建造的可視化與動(dòng)態(tài)控制，使工程進(jìn)度管理精細(xì)化、信息化。在建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員在掌握了BIM技術(shù)應(yīng)用的一些關(guān)鍵點(diǎn)后，利用BIM軟件平臺(tái)的碰撞檢測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)了建筑與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與暖通、機(jī)電安裝以及設(shè)備等不同專業(yè)圖紙之間的碰撞，同時(shí)加快各專業(yè)管理人員解決圖紙問題的效率。建筑項(xiàng)目部也可以將鋼結(jié)構(gòu)與土建、機(jī)電、幕墻、裝修等深化模型集成起來，進(jìn)行多專業(yè)協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)整，并直觀展示給各分包方，減少項(xiàng)目溝通時(shí)間，提高深化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性[4]。

4 材料表方面的應(yīng)用

BIM技術(shù)通過數(shù)據(jù)收集匯總，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析。BIM技術(shù)在材料表的制定方面具有很大優(yōu)勢(shì)，通過材料表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，大大提高了建筑設(shè)計(jì)效率，因此被廣泛地應(yīng)用于材料表制定方面。BIM技術(shù)匯總相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建屬于自己的數(shù)據(jù)庫。不同的建筑物所需要使用的材料數(shù)量、質(zhì)量、種類是不相同的，不同建筑材料使用過程中呈現(xiàn)的效果也是不相同的，要根據(jù)建筑項(xiàng)目的特征具體分析，選擇合適的材料進(jìn)行施工，有助于保障建筑工程質(zhì)量，提高建筑整體效果。在設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可在數(shù)據(jù)庫中尋求自己需要的數(shù)據(jù)，確定自己想要使用什么樣的材料以及材料的數(shù)量、質(zhì)量和價(jià)格，大大節(jié)省了工作時(shí)間，提高工作效率。BIM技術(shù)在材料方面的應(yīng)用，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)是非常大的進(jìn)步，使得建筑設(shè)計(jì)施工更加合理有序，能夠嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工[5]。

5 結(jié)語

建筑行業(yè)的不斷發(fā)展對(duì)于建筑工程的設(shè)計(jì)有了更高的要求。然而，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足當(dāng)下的需求，要不斷借助BIM技術(shù)對(duì)相關(guān)建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中既存在優(yōu)點(diǎn)也存在缺陷，因此，要對(duì)其進(jìn)行具體分析，更好地運(yùn)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)建筑工程，充分了解BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的作用，更好地推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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