BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用及推廣策略

陸春生

華域建筑設(shè)計有限公司 遼寧 沈陽 110000

建設(shè)設(shè)計是建筑項目開展中必不可少的重要環(huán)節(jié)，建筑設(shè)計的優(yōu)劣直接關(guān)系著建筑項目的質(zhì)量的高低，BIM技術(shù)的運用給建筑設(shè)計注入了新的活力和生命。BIM技術(shù)中先進的信息建模功能，能夠?qū)⒔ㄖ椖恐懈鱾€結(jié)構(gòu)的功能特征、細節(jié)特點進行了生動的展現(xiàn)，為建筑項目的施工作業(yè)提供標準化、專業(yè)化的指導(dǎo)，有效降低建筑項目的施工能耗，合理縮減施工進程，更快更省的完成建筑項目建設(shè)，進一步提高建筑項目的質(zhì)量和品質(zhì)。

1 BIM技術(shù)內(nèi)涵與特征

1.1 BIM技術(shù)內(nèi)涵

BIM技術(shù)是舶來概念，全名也叫Building Information Modeling，翻譯過來即是建筑信息建模。它是可以綜合使用在建筑學(xué)、工程學(xué)這幾個學(xué)科門類的一種新工具，它以時新的三維圖形為主體，以物件導(dǎo)向為媒介，將與建筑相關(guān)的各類信息輔助于電腦的設(shè)計，完成建筑信息的集成處理，從建筑的設(shè)計、施工、運營進行全生命周期處理，把建筑項目中各個環(huán)節(jié)的信息都集成在一個多維模型的信息數(shù)據(jù)庫中，從而使得建設(shè)項目的設(shè)計團隊、施工單位、運營部門等人員可以通過BIM的信息數(shù)據(jù)實現(xiàn)協(xié)同合作，進一步提高建筑項目各個環(huán)節(jié)的工作效率，讓建筑項目的各項資源得到合理的配置使用，有效降低建筑項目的施工成本，推動建筑項目的健康可持續(xù)發(fā)展。

1.2 BIM技術(shù)特征

在建筑設(shè)計中BIM技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，其技術(shù)特征主要體現(xiàn)在三個方面：第一，模型性。BIM技術(shù)的實質(zhì)是建筑信息模型，在建筑設(shè)計上的運用的基礎(chǔ)是信息，在建筑設(shè)計中所涉及的信息都是通過數(shù)字化的形式而存在的，并借助數(shù)字形式來將建筑物的相關(guān)信息參數(shù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，并對信息進行實時更新與信息共享，為項目建設(shè)提供了數(shù)據(jù)支持。建筑信息模型，是由多種類型建筑結(jié)構(gòu)所聯(lián)合構(gòu)成的，建筑結(jié)構(gòu)材料、構(gòu)成方式和大小等信息都在建筑設(shè)計中融合。在建筑設(shè)計中這種參數(shù)化設(shè)計理念與傳統(tǒng)的CAD設(shè)計具有本質(zhì)上的區(qū)別。第二，關(guān)聯(lián)性。在建筑設(shè)計中各項數(shù)據(jù)信息參數(shù)都存在一定的關(guān)聯(lián)性，且所有建筑設(shè)計的信息與數(shù)據(jù)參數(shù)都會存儲在數(shù)據(jù)庫中，這些數(shù)據(jù)之間有密切的聯(lián)系，只有確保這些信息之間的協(xié)調(diào)，才能為建筑設(shè)計和建筑項目實施提供有利的條件[1]。第三，協(xié)調(diào)性。在建筑行業(yè)中關(guān)鍵的問題是協(xié)調(diào)性，建筑設(shè)計方案的落實需要各個部門之間相互協(xié)調(diào)與相互配合，在BIM信息技術(shù)中可以通過建筑信息模型來對各個專業(yè)部門之間的問題及具體職責(zé)進行解決與明確，確保建筑項目設(shè)計得更加合理，提升建筑設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計水平。第四，優(yōu)化性。BIM技術(shù)打破了建筑信息在時空層面的限制，實現(xiàn)對復(fù)雜數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理，降低建筑設(shè)計人員的計算強度，提高建筑設(shè)計的科學(xué)性。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

BIM技術(shù)是建筑信息模型的縮寫，是一個運用于建筑工程領(lǐng)域中的新型輔助工具，由于其本身的優(yōu)點和功能，近年來在建筑業(yè)中取得了良好的使用效益。BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)點，一般表現(xiàn)在如下幾個主要方面：(1)可視化處理技術(shù)的優(yōu)勢。建筑工程設(shè)計方案處理是BIM技術(shù)的一項明顯優(yōu)點，特別是在建筑架構(gòu)設(shè)計中的運用。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計都是由人工實現(xiàn)的，通過建筑方案設(shè)計者和結(jié)構(gòu)設(shè)計師的通力與合作，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠很直觀地在二維圖紙上完成，不過這個方法也存在著一定的弊端，由于傳統(tǒng)建筑圖紙上結(jié)構(gòu)都是以二維平面方式的，而現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)則是立體的，從而在表達和認識方面都存在著一定的障礙。如通過采用可視化處理，就可以很直觀地把二維平面的建筑構(gòu)造設(shè)計方案圖紙轉(zhuǎn)化為三維空間的建筑立體模型，這也可以讓建筑工程的建筑構(gòu)造施工方案更加直觀，使施工人員比較全面地了解實際施工的建筑構(gòu)造要點。這樣，可以提高建筑結(jié)構(gòu)部分的施工質(zhì)量[2]。(2)模擬化處理技術(shù)的優(yōu)勢。利用把有關(guān)建筑工程設(shè)計的信息與數(shù)據(jù)分析輸入到BIM技術(shù)系統(tǒng)中，從得到的建筑工程設(shè)計方案三維模型中，可以運用模擬方式仿真和重構(gòu)最優(yōu)的設(shè)計方案，進而可以找到建筑工程設(shè)計方案中不恰當(dāng)?shù)牡胤?，能夠更加直觀地表現(xiàn)實施方案中的問題，當(dāng)加入了相應(yīng)信息之后，就能夠進行對建筑工程設(shè)計方案的全面優(yōu)化，從而提升了方案的科學(xué)性，保證建筑工程施工得更順暢進行。(3)施工方案優(yōu)化技術(shù)的優(yōu)勢。如果在建筑工程設(shè)計中使用了BIM技術(shù)之后，就能夠比較準確發(fā)現(xiàn)了建筑設(shè)計方案中的主要問題。就這樣，通過技術(shù)人員的深入研究和探索，除了可以全面優(yōu)化建筑施工總體設(shè)計方案外，還可以把建筑工程設(shè)計方案中實際出現(xiàn)的各種情形都加入到BIM系統(tǒng)程序當(dāng)中，從而利用BIM系統(tǒng)的具體程序?qū)ㄖこ淘O(shè)計方案實現(xiàn)了全面優(yōu)化，進而使建筑工程施工設(shè)計方案變得更加合理。

3 BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的具體應(yīng)用分析

BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中具有良好的應(yīng)用效益，可以全面提高建筑工程設(shè)計品質(zhì)。BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的運用一般涉及這樣一些方面。

3.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中有著不錯的使用效益，和傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計比較，利用BIM技術(shù)的可視化三維立體建模技術(shù)能夠更好地滿足現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求。首先，因為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，常規(guī)的二維圖紙所能表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計重點范圍也相當(dāng)小，而通過運用BIM技術(shù)，使結(jié)構(gòu)設(shè)計要點通過三維空間立體模型表現(xiàn)出來，能夠提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的立體性與直觀性，使施工者更好地了解建筑結(jié)構(gòu)的重要信息。其次，BIM技術(shù)能夠在仿真檢驗流程中進行對工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，利用BIM技術(shù)的碰撞檢測，能夠正確辨識當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的不合理之處，因此利用信息化的方法能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化。最后，利用BIM技術(shù)，能夠協(xié)助施工人員更好地了解和熟悉建筑結(jié)構(gòu)施工需注意的問題，能夠因此減少建筑結(jié)構(gòu)施工的意外風(fēng)險，從而提高了建筑結(jié)構(gòu)的施工安全，尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)施工中，能夠給施工人員帶來更良好的安全保護[3]。

3.2 建筑施工流程設(shè)計中的應(yīng)用

對于大型建筑工程而言，施工周期一般較長，施工要素較多，如果施工過程中各環(huán)節(jié)、各部門之間的協(xié)調(diào)無法解決，則將會造成整個施工過程中出現(xiàn)的一系列問題，進而嚴重影響建筑品質(zhì)與施工效果。因此，在施工設(shè)計中使用BIM技術(shù)，不僅可以全面提高施工方案設(shè)計流程的科學(xué)性，還可以幫助施工單位更好地規(guī)范施工流程，進而可以有效避免各種差錯情況。例如，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，通過運用BIM技術(shù)對施工流程加以優(yōu)化，能夠使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工順序更加科學(xué)，施工人員能夠更好地掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工要點，從而能夠提高鋼筋混凝土施工效率，這是BIM技術(shù)在建筑施工流程設(shè)計中運用的主要優(yōu)勢體現(xiàn)。

3.3 建筑管理設(shè)計方面的應(yīng)用

建筑施工要想成功實施，必須進行完整的工程管理。傳統(tǒng)的以人力為核心的管理模式效率不高，且管理品質(zhì)也不夠，信息化管理已經(jīng)是當(dāng)前建筑工程管理的主要模式，它能夠解決人力管理中的很多難題，而BIM技術(shù)正是當(dāng)前管理模式的重要組成部分。采用BIM技術(shù)設(shè)計信息化管理，能夠使信息化管理平臺更加完備，使建筑施工過程更為有條不紊。例如，可通過在BIM的技術(shù)管理平臺中，添加人員管理、材料管理、機械管理、質(zhì)量管理和綜合管理等功能，可以科學(xué)有效地控制施工全過程。由此可見，BIM技術(shù)在建筑工程管理設(shè)計中具有重要意義，可以全面提高施工管理的綜合效率，進而為建筑施工創(chuàng)造保障，推動建筑工程有效進行。

4 BIM 技術(shù)推廣中存在的問題

第一，BIM技術(shù)應(yīng)用成本高昂，建筑設(shè)計單位缺少專業(yè)應(yīng)用人才。BIM技術(shù)非常復(fù)雜，必須由專業(yè)技術(shù)人員操作，但設(shè)計單位沒有專業(yè)人才，必須耗費巨大的時間與精力加以培訓(xùn)，而且投入成本也很高，這導(dǎo)致建筑設(shè)計單位對BIM技術(shù)的應(yīng)用缺乏熱情，影響了BIM技術(shù)的推廣。正基于此，需要進一步提高建筑設(shè)計單位對BIM技術(shù)的了解，明確其優(yōu)勢，從而促使建筑設(shè)計單位開展更廣泛的BIM技術(shù)運用和學(xué)習(xí)。

第二，設(shè)計師本身缺乏學(xué)習(xí)BIM技術(shù)的熱情。因為受到了傳統(tǒng)二維設(shè)計的沖擊，設(shè)計師的基本工程知識和技能都僅限于普通二維平面技術(shù)，對BIM技術(shù)的了解不足，也限制了設(shè)計者對學(xué)習(xí)和運用BIM技術(shù)的熱情。另外，對BIM技術(shù)的使用與掌握還需要軟硬件設(shè)備的幫助，自費的現(xiàn)實將會改變設(shè)計師的積極性，導(dǎo)致推廣受到限制。因此，針對這些現(xiàn)實，有必要對設(shè)計師進行BIM技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)，了解BIM技術(shù)給設(shè)計師帶來的變化，從而提高設(shè)計師的學(xué)習(xí)熱情。

第三，BIM技術(shù)中存在著數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與格式兼容性的問題。BIM建筑設(shè)計數(shù)據(jù)平臺會涉及多種建筑設(shè)計的信息整合和設(shè)計，但是因為在不同建筑階段的設(shè)計數(shù)據(jù)格式和文件結(jié)構(gòu)差異，也因此造成了BIM技術(shù)平臺的兼容性。針對這些現(xiàn)狀，我們應(yīng)大力開展BIM技術(shù)研究，建立更為科學(xué)的數(shù)據(jù)平臺，進行各個建筑設(shè)計環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌和集成，提高BIM技術(shù)的實施能力，從而帶動BIM技術(shù)在建筑設(shè)計領(lǐng)域的運用。

第四，各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)還不夠。因為建設(shè)項目涉及很多問題，所以對BIM技術(shù)而言，技術(shù)革新僅僅是走走形式，而在實質(zhì)上還不能充分表現(xiàn)出來，所以，唯有通過參數(shù)化，整個建筑設(shè)計才可以直接變成連接整體的普通BIM技術(shù)項目。再次，因為使用現(xiàn)代技術(shù)可以幫助實現(xiàn)各種技術(shù)圖紙間的銜接，所以這是一種更加多元化的平臺。但是，同時又由于需要各個學(xué)科間的綜合協(xié)調(diào)性，所以技術(shù)需求也比較大，同時還必須將BIM技術(shù)的各個優(yōu)點加以協(xié)調(diào)，在許多方面，各專業(yè)的BIM設(shè)計能力之間也存在著很大的差距，單一化的專業(yè)并不能完全地發(fā)揮其各自的長處，而且，各專業(yè)BIM建模平臺的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和格式都會變化，可能會產(chǎn)生跨平臺·數(shù)據(jù)交換標準的問題。

5 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的推廣方式

部分人對BIM技術(shù)還沒有充分的了解，也因此使得BIM技術(shù)在一定程度上影響了應(yīng)用范圍。所以為防止這一問題的發(fā)生，影響中國建筑設(shè)計行業(yè)的發(fā)展，必須采取相應(yīng)的舉措對BIM技術(shù)加以合理的推廣。

5.1 做好BIM技術(shù)相關(guān)理念的宣傳工作

想要BIM技術(shù)得以運用在建筑設(shè)計工作當(dāng)中，可以讓人們更了解BIM技術(shù)，需要對BIM技術(shù)理念做大量的傳播與推廣。而由于經(jīng)濟與社會的發(fā)展，建筑設(shè)計市場的爭奪也日益加劇，顧客們對建筑設(shè)計者的工作也提出了愈來愈高的需求，其中，項目經(jīng)理反饋的需求往往是市場需求的主要表現(xiàn)。這樣，市場將對BIM技術(shù)的使用施加很大壓力。所以，為滿足市場經(jīng)濟發(fā)展的要求，必須在開發(fā)過程中進一步應(yīng)用和推廣BIM技術(shù)，以提供更準確的建筑設(shè)計和更多增值的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型。只有這樣，才能促進我國建筑設(shè)計行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

5.2 堅持以人為本的方式進行推廣工作

在BIM技術(shù)推廣和研究過程中，不僅要進行BIM技術(shù)理念的宣傳和推廣，還要堅持以人為本，從設(shè)計師的切身利益出發(fā)，做好BIM技術(shù)的推廣工作。我們之所以要開展這項工作，是因為不同的人有不同的追求和根本利益，因此，無論是要提高施工技術(shù)水平還是效率，使用BIM技術(shù)都必須是最好的手段。當(dāng)建筑設(shè)計師將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計時，BIM技術(shù)不僅具有較高的應(yīng)用效率，而且可以為市場提供更好的設(shè)計產(chǎn)品和更全面的服務(wù)，從而推動建筑設(shè)計水平的各個方面的提高。

5.3 做好周邊業(yè)務(wù)積極拓展的工作

一個完整的建筑信息模型不僅可以有效地指導(dǎo)建筑工作的實施過程，還可以通過建筑模型的應(yīng)用，實現(xiàn)相應(yīng)的交互式仿真演示、建筑節(jié)能演算、建筑施工成本和過程的精確控制，這對建筑設(shè)計師的實施具有重要意義。當(dāng)運用BIM技術(shù)完成建筑設(shè)計時，建筑設(shè)計人員還能夠為竣工建筑后期的管理流程提供數(shù)據(jù)支撐。所以想要對BIM技術(shù)開展更有效地推廣操作，BIM技術(shù)必須應(yīng)用于周邊服務(wù)，以進一步拓展應(yīng)用模式。通過這些手段，不僅可以增加BIM應(yīng)用的投資價值和發(fā)展動力，而且可以極大地促進社會效益和經(jīng)濟效益的提高。因此，為了促進BIM技術(shù)的發(fā)展，我們必須研究更有效地推廣BIM技術(shù)。

5.4 提高設(shè)計相關(guān)學(xué)科的協(xié)調(diào)能力

為進一步提高BIM技術(shù)的現(xiàn)場使用效果，有必要促進不同設(shè)計專業(yè)人員間的協(xié)作和配合，充分參與BIM技術(shù)的運用，從而為進行科學(xué)設(shè)計提出意見。為促進BIM技術(shù)指導(dǎo)專業(yè)人士進行工程設(shè)計，有必要在建筑工程項目中采用具備一定兼容性的BIM技術(shù)。每個專業(yè)都應(yīng)制定相應(yīng)的交流平臺數(shù)據(jù)交換標準，從而確保各個專業(yè)都參與科學(xué)的實現(xiàn)，利用BIM技術(shù)實現(xiàn)專業(yè)參與的功能，推動設(shè)計的科學(xué)性與信息化。

5.5 提高設(shè)計單位人員的積極性

要在建設(shè)項目的設(shè)計階段推廣BIM技術(shù)的運用，就有必要改變設(shè)計者的主觀認識，以增強對BIM技術(shù)運用意義的認識。在全面了解BIM技術(shù)的使用優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，一方面能夠調(diào)動設(shè)計師的使用興趣，從而在BIM技術(shù)的實際使用中發(fā)揮更有效的支持效果。為增加設(shè)計者的熱情，另一方面，國家相關(guān)部門可為有權(quán)通過該平臺開展科學(xué)培訓(xùn)的設(shè)計師提供強大的財務(wù)支持。通過案例教學(xué)以及實際模擬，技術(shù)人員能夠充分認識到運用BIM技術(shù)的必要性，這在主觀水平上是有效的。但是，為了提升設(shè)計者的工作積極性，也為了提高BIM技術(shù)的重要性，我們就必須構(gòu)建合理的激勵機制。鼓勵設(shè)計師通過培訓(xùn)，教育，補償?shù)仁褂肂IM技術(shù)。

5.6 推廣相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

還要一點就是要積極的推動BIM技術(shù)在其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，只有這樣，BIM技術(shù)才可以在建筑設(shè)計上得到更好的應(yīng)用。這不僅需要政府部門的配合，還需要相關(guān)的技術(shù)人員的相互配合，只有這樣，才能積極推動人們對于BIM技術(shù)的重視程度，讓人們更好地認識BIM技術(shù)的優(yōu)勢所在。

6 結(jié)束語

綜上所述，本文闡述了BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用優(yōu)勢，并提出了科學(xué)的推廣策略，BIM技術(shù)的推廣需要建設(shè)完善的推廣體系，根據(jù)當(dāng)前我國建筑工程行業(yè)的基本發(fā)展情況，制定科學(xué)的推廣策略，使BIM技術(shù)推廣工作逐漸形成規(guī)范的體系，是促進BIM技術(shù)推廣效果提升的有效方式。