BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

張 楠

(遼寧建筑職業(yè)學(xué)院，遼寧 遼陽 111000)

0 前 言

計(jì)算機(jī)科技的飛速發(fā)展，加速了我國建筑設(shè)計(jì)水平的發(fā)展進(jìn)程。尤其是近年來BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，更是促使我國的建筑設(shè)計(jì)水平又登上了一個(gè)新的臺(tái)階。其能通過對(duì)建筑工程從設(shè)計(jì)到施工全部信息的建模，有效提高建筑設(shè)計(jì)的實(shí)用性。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠提高設(shè)計(jì)效率和精準(zhǔn)性，而且能夠有效縮短建設(shè)工期，提高施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。因此，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)該積極學(xué)習(xí)新技術(shù)的使用方法，推廣該技術(shù)的應(yīng)用范圍，以提升建筑工程質(zhì)量，滿足我國城市建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需求。

1 施工設(shè)計(jì)中存在的問題

1.1 設(shè)計(jì)方案偏離實(shí)際情況

如同建筑要打好地基一樣，科學(xué)的建筑設(shè)計(jì)也必然要重視設(shè)計(jì)開始前的勘察、分析、預(yù)算等一系列準(zhǔn)備工作[1]。建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性非常強(qiáng)的工作，設(shè)計(jì)師需要對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有足夠的了解，才能設(shè)計(jì)出合理的建筑方案。這就要求設(shè)計(jì)師不能只坐在辦公室里面搞設(shè)計(jì)，而是要深入基層，到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘察。要充分了解施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、自然環(huán)境、工程預(yù)算以及施工能力等因素，然后對(duì)所收集到的信息進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最后得出最合理的設(shè)計(jì)方案。然而目前許多建筑部門迫于工期和成本的壓力，往往拿到項(xiàng)目就急于施工，致使前期準(zhǔn)備工作的時(shí)間嚴(yán)重不足，不僅給建筑設(shè)計(jì)工作造成一定壓力，而且給后續(xù)的施工建設(shè)效果造成一定影響。另外，在進(jìn)行一些大型建設(shè)項(xiàng)目的時(shí)候，由于建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)承包工程的隊(duì)伍缺乏足夠的了解，忽略了施工隊(duì)伍的技術(shù)水平和建設(shè)能力，往往導(dǎo)致既定的設(shè)計(jì)方案得不到有效的執(zhí)行，進(jìn)而發(fā)生后續(xù)工作不受控制的局面，嚴(yán)重影響了工程的施工進(jìn)度和建筑的最終效果。

1.2 綠色建筑效果不明顯

隨著不可再生自然資源短缺的狀況日益嚴(yán)峻，節(jié)約自然資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的呼聲已經(jīng)越來越高，我國各個(gè)行業(yè)都已開始注重節(jié)約能源、減少污染、綠色生產(chǎn)[2]?；诖耍G色建筑的概念也開始逐步在建筑設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。但是，由于受工程期限、地域環(huán)境、建筑成本以及施工技術(shù)等諸多原因所限，我國目前的建筑設(shè)計(jì)中，節(jié)能技術(shù)和環(huán)保技術(shù)應(yīng)用的程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，一些先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)并沒有在設(shè)計(jì)方案中得到充分的體現(xiàn)，導(dǎo)致綠色建筑的實(shí)施效果不夠明顯。

1.3 設(shè)計(jì)水平有待提升

由于大部分建筑單位對(duì)于設(shè)計(jì)工作的重視程度不夠，我國目前的建筑專業(yè)設(shè)計(jì)人才相對(duì)比較缺乏，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)隊(duì)伍整體素質(zhì)也不夠高，設(shè)計(jì)工藝落后，對(duì)于一些先進(jìn)的技術(shù)軟件操作能力不足，致使一些高端技術(shù)無法完整實(shí)現(xiàn)，從而影響了建筑的整體效果，不僅阻礙了我國建筑設(shè)計(jì)水平的進(jìn)步，而且阻礙了建筑施工技術(shù)的發(fā)展[3]。

2 BIM技術(shù)對(duì)于優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)的重要意義

2.1 有利于提高整體設(shè)計(jì)效果

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，對(duì)建筑設(shè)計(jì)工作者來說具有非常重要的意義。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中，設(shè)計(jì)師需要實(shí)地去考察、測量，以收集各種數(shù)據(jù)。BIM技術(shù)可以通過立體建模，將整個(gè)建筑的各項(xiàng)數(shù)據(jù)都直觀地展現(xiàn)在設(shè)計(jì)師眼前，不僅節(jié)省了去現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)的時(shí)間，而且有效提高了各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)的建筑設(shè)計(jì)提供了可靠的信息依據(jù)[4]。在傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師往往需要進(jìn)行大量反復(fù)地計(jì)算，才能確定整體設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。而一旦其中的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，那么整張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙就要全部推翻重來，不僅增加了工作量，而且嚴(yán)重浪費(fèi)了設(shè)計(jì)時(shí)間。利用BIM技術(shù)，可以將各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀顯示，從而迅速得出準(zhǔn)確結(jié)果，不僅節(jié)省了計(jì)算時(shí)間，而且有利于設(shè)計(jì)師更準(zhǔn)確地控制工程造價(jià)。此外，由于三維立體數(shù)字化模型的仿真度非常高，能夠完美地模擬出施工現(xiàn)場的自然環(huán)境，使設(shè)計(jì)師仿佛身臨其境，對(duì)現(xiàn)場溫度和濕度變化都能夠做到準(zhǔn)確把握，對(duì)提高建筑設(shè)計(jì)的舒適度起到了十分重要的作用[5]。而且由于立體模型能夠?qū)⒄麄€(gè)建筑工程直觀地展現(xiàn)，使所有程序都能夠一目了然，也方便設(shè)計(jì)師聯(lián)網(wǎng)其他施工部門的專家，共同探討設(shè)計(jì)方案的合理性，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并及時(shí)進(jìn)行合理改造，從而有效提高了設(shè)計(jì)效率，為后期的順利施工奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，縮短工程工期，提高企業(yè)收益[6]。

2.2 有利于實(shí)現(xiàn)綠色建筑

首先，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，通過精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析，有利于設(shè)計(jì)師充分利用現(xiàn)有資源科學(xué)地選擇建筑地點(diǎn)、方位以及建筑規(guī)模和建筑結(jié)構(gòu)。同時(shí)，通過對(duì)施工過程進(jìn)行仿真模擬，能夠使施工現(xiàn)場的每一個(gè)細(xì)節(jié)都得到完美呈現(xiàn)，方便設(shè)計(jì)師合理分配資金、技術(shù)、人力、物力等各項(xiàng)資源，以達(dá)到資源利用最大化，從而有效提升節(jié)能效果[7]。此外，由于仿真建模能夠?qū)ΜF(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行逼真的模擬，有利于設(shè)計(jì)師根據(jù)不同的氣候形態(tài)來選擇不同的工藝方法，從而盡量減少污染物對(duì)周邊環(huán)境造成的影響。如果工地附近有居民區(qū)或者學(xué)校，設(shè)計(jì)師就要增加控制噪聲的措施；如果施工區(qū)域是長期大風(fēng)的天氣，就要增加控制揚(yáng)塵的措施；如果施工期處在雨季，就要增加水污染的防控工作，以避免污水流入附近河道污染居民生活用水，從而真正做到綠色施工。

3 優(yōu)化BIM應(yīng)用效果的具體方法

3.1 加強(qiáng)技能培訓(xùn)，建設(shè)高素質(zhì)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)

做好建筑設(shè)計(jì)工作的重要前提是設(shè)計(jì)師要具備足夠的專業(yè)能力。我國建筑業(yè)對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用尚且處于初級(jí)探索階段，設(shè)計(jì)人員對(duì)于其應(yīng)用方法和應(yīng)用效果還沒有足夠的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)?；诖?，建筑部門要及時(shí)組織相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)工作，要使設(shè)計(jì)人員從心理上扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念，積極接受和學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)。目前我國的建筑設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)普遍存在年齡偏大的現(xiàn)象，對(duì)于新科技的接受能力明顯不足。通過技術(shù)培訓(xùn)，能夠使建筑設(shè)計(jì)人員真正從本質(zhì)上對(duì)BIM技術(shù)有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，從而主動(dòng)去研究以便于探索出更多更有效的BIM的應(yīng)用方法，以確保BIM技術(shù)能夠在建筑業(yè)得到充分的應(yīng)用和發(fā)展。同時(shí)設(shè)計(jì)師自身也應(yīng)該認(rèn)清當(dāng)前的市場形勢和自身所肩負(fù)的責(zé)任，努力學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)，增強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用能力，以提升自己的設(shè)計(jì)水平，設(shè)計(jì)出更多更好的建筑作品。

3.2 深入技術(shù)開發(fā)，加強(qiáng)技術(shù)推廣

BIM技術(shù)目前在建筑行業(yè)的應(yīng)用尚且處于初級(jí)階段，對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)更多的實(shí)用價(jià)值還有待專家共同研究和發(fā)現(xiàn)。這就需要建筑企業(yè)加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的投資力度，給研究人員和設(shè)計(jì)工作者提供更優(yōu)質(zhì)的科研平臺(tái)，以提高BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果。同時(shí)，建筑設(shè)計(jì)師也要在實(shí)際的工作過程中，有意地盡量多去使用BIM技術(shù)，以提高對(duì)新技術(shù)的操作熟練程度。眾所周知，應(yīng)用的過程往往是發(fā)現(xiàn)問題的過程，只有在長期大量的實(shí)踐之下，才能夠發(fā)現(xiàn)技術(shù)上的不足之處，從而創(chuàng)新思路、解決問題。而且，只有通過對(duì)問題的有效解決，才能夠進(jìn)一步深入挖掘和創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用方法，從而真正把該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)用價(jià)值發(fā)揮出來。此外，國家相關(guān)部門也應(yīng)該注重對(duì)新技術(shù)的宣傳及推廣工作，應(yīng)在政策允許的范圍內(nèi)給予最有力的支持。只有在國家、企業(yè)及技術(shù)人員的共同努力下，才能夠使新技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值的最大化。

3.3 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源共享

BIM技術(shù)的另一實(shí)用價(jià)值表現(xiàn)在該技術(shù)可通過仿真模擬技術(shù)使設(shè)計(jì)結(jié)果真實(shí)呈現(xiàn)在顯示終端[8]。設(shè)計(jì)人員只要建立一個(gè)三方溝通平臺(tái)，就可以將設(shè)計(jì)結(jié)果同時(shí)傳遞給施工建設(shè)方和業(yè)主。對(duì)方也可以通過信息平臺(tái)來傳達(dá)對(duì)設(shè)計(jì)模型的修改意見。經(jīng)過三方協(xié)調(diào)之后最終敲定施工方案，然后開始進(jìn)行施工建設(shè)工作。如此可以有效提高業(yè)主的滿意度，提升建筑企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，為企業(yè)未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.4 加強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)，確保數(shù)據(jù)安全

對(duì)于BIM技術(shù)來說，擁有一套完整的數(shù)據(jù)庫是準(zhǔn)確完成建筑設(shè)計(jì)的前提條件。在建模過程中，BIM技術(shù)能夠自動(dòng)生成施工文檔，然后再由施工單位根據(jù)文檔內(nèi)容開始施工建設(shè)。然而由于部分模型構(gòu)件比較復(fù)雜，在進(jìn)行文件轉(zhuǎn)換時(shí)，常常會(huì)有數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象發(fā)生，使最終呈現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)模型與建筑物理模型嚴(yán)重不符，給施工工作造成了一定程度的困擾。因此，加強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)，保障模型數(shù)據(jù)安全，是提高BIM技術(shù)應(yīng)用效果的另一重要措施。

4 結(jié) 語

計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，使BIM技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)并迅速發(fā)展壯大。該技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)于提升設(shè)計(jì)水平、提高節(jié)能效果和增強(qiáng)環(huán)保效果都具有十分重要的促進(jìn)作用。該技術(shù)在目前的應(yīng)用中還存在諸如容易受到外部影響、數(shù)據(jù)易丟失等缺陷，尚且需要廣大的科技工作者和建筑設(shè)計(jì)師共同去探討解決，以促進(jìn)我國建筑行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

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