BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用價值

汪牧

摘 要：經(jīng)濟快速發(fā)展，助力了科學(xué)技術(shù)水平的提升，各類先進的技術(shù)用于建筑領(lǐng)域中發(fā)揮了獨特的優(yōu)勢及價值，其中BIM技術(shù)就在建筑工程設(shè)計中得到了廣泛的使用，該項技術(shù)主要是借助于3D數(shù)字化技術(shù)來對建筑物建立仿真模型，將工程項目中的各種數(shù)據(jù)融入其中，為設(shè)計人員開展和實施設(shè)計工作提供方便的條件，為其提供參考。簡單來說，BIM技術(shù)就是依靠于數(shù)字化模擬平臺來模仿出建筑物設(shè)計的整個結(jié)構(gòu)及其中的內(nèi)容細節(jié)，進而實現(xiàn)針對建筑工程設(shè)計管理的數(shù)字化管理任務(wù)，讓工程項目的實施有一定的參考依據(jù)，本文思考和探索BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用價值，希望可以為工程設(shè)計人員的設(shè)計任務(wù)實現(xiàn)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑工程；工程設(shè)計

1 前言

建筑信息模型是將建筑工程項目中的不同數(shù)據(jù)信息作為基礎(chǔ)構(gòu)建形成的三維立體模型，具有可視化、協(xié)調(diào)性以及模擬性等不同的特點，借助BIM技術(shù)能搜集以及存儲工程項目相關(guān)的各類型信息資料，將其用于建筑設(shè)計的環(huán)節(jié)發(fā)揮其作用，對于整個建筑設(shè)計領(lǐng)域的推動有著莫大幫助。近些年政府對建筑行業(yè)較為關(guān)注，在其中投入了很多的精力，企業(yè)也十分重視，讓BIM技術(shù)的發(fā)展更加順利和穩(wěn)健，促進了不同專業(yè)以及不同部門的信息集成及共享的任務(wù)要求，本文探索BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的實際應(yīng)用價值。

2了解BIM技術(shù)的特點

BIM技術(shù)是建筑信息模型技術(shù)，該技術(shù)最開始產(chǎn)生于國外，近些年我國建筑行業(yè)發(fā)展速度越來越快，也逐漸引進了該技術(shù)，對其進行了靈活的應(yīng)用，作為一種數(shù)據(jù)化、信息化技術(shù)，使用BIM技術(shù)可以模擬出整個建筑物所有的真實情況，獲得其中的關(guān)鍵信息，也能將建筑工程從設(shè)計環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)以及維護環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行整合應(yīng)用，為工程項目實施提供必要參考。構(gòu)建形成將BIM技術(shù)作為核心的信息化項目，能顯著縮短工期，控制成本，讓工程項目的使用壽命隨之而延長。

首先，BIM技術(shù)具有可視化的特點。這種可視化能讓BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用效果得到顯著的增長，幫助相關(guān)的工作人員按照圖紙中的信息來做精確的表達分析，防止出現(xiàn)整個工程項目的構(gòu)造形式拘泥于設(shè)計人員空想的現(xiàn)象，也能讓工作人員針對于復(fù)雜模型進行處理時的應(yīng)對能力隨之而提高，也正是依靠技術(shù)所具有的可視化特點，工程項目的設(shè)計能夠以三維立體的形式呈現(xiàn)，這些工作基本上會由專業(yè)的團隊負責，在實現(xiàn)現(xiàn)代化控制目標的同時，也能讓信息自動化生成，各部件之間又能夠產(chǎn)生緊密良好的連接關(guān)系，讓整個設(shè)計的過程更加直觀，體現(xiàn)出最終的效果，使工程設(shè)計成效更加優(yōu)良。

其次，BIM技術(shù)具有協(xié)調(diào)性特點。協(xié)調(diào)性對于工程項目產(chǎn)生的影響不容忽視，特別是針對建筑工程項目的施工單位、設(shè)計單位以及建筑單位來說意義更高，一旦在建筑工程項目中發(fā)生了質(zhì)量問題，各部門就可以根據(jù)實際情況做綜合性的分析以及統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，防止出現(xiàn)專業(yè)跨越而帶來的嚴重碰撞問題。比如，在暖通管道的設(shè)計環(huán)節(jié)，利用BIM技術(shù)就可以防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的標注而影響管線設(shè)計的情況，也能實現(xiàn)整體協(xié)調(diào)控制管理的任務(wù)目標。除此之外，借助于BIM技術(shù)協(xié)調(diào)性的特點，還可以解決其他方面的問題，比如：協(xié)調(diào)電梯布置、防火分區(qū)布置以及地下排水布置的多個方面的關(guān)系[1]。

另外，BIM技術(shù)具有模擬性的特點。主要是可以實現(xiàn)針對日照控制、節(jié)能控制以及熱傳遞控制等不同方面功能的模擬要求，利用BIM技術(shù)來實現(xiàn)4D模擬操作，讓整個工程的組織設(shè)計和工程施工模型更加匹配，也能在其中提高成本控制的效果，達到5d模擬的狀態(tài)，讓運行人員結(jié)合運行的實際情況來了解地震以及消防在內(nèi)的一些突發(fā)狀況和問題。

3 BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用價值分析

第一，BIM技術(shù)用于建筑工程設(shè)計中提供了信息化功能。在當前時代背景之下，建筑領(lǐng)域發(fā)展逐漸平穩(wěn)，在信息化水平及問題上投入了更多的關(guān)注，數(shù)據(jù)信息內(nèi)容的使用是BIM技術(shù)應(yīng)用過程中的核心及前提，BIM用于數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)構(gòu)建的過程中獨具優(yōu)勢和特點，不管是設(shè)計人員還是工程項目施工人員又或者是用戶，都可以借助于該技術(shù)隨時更新信息清單，獲得信息，特別是對自己有價值的關(guān)鍵信息。BIM技術(shù)能基于建筑設(shè)計變更的同時實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)和整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，從而減少在工作中消耗的人力資源、資金及精力，最終獲得的分析數(shù)據(jù)結(jié)果準確性和參考性也相對較高[2]。

第二，BIM技術(shù)用于建筑工程設(shè)計中可以修改圖紙信息。BIM技術(shù)可以利用模型修改完善整個結(jié)構(gòu)，因此在整個工程項目中，設(shè)計人員以及施工單位就能及時發(fā)現(xiàn)在設(shè)計中存在的關(guān)鍵問題，讓工作人員時間和精力得到節(jié)省，也能防止在圖紙設(shè)計中存在著問題而影響到最終的施工質(zhì)量和效果[3]。

第三，BIM技術(shù)用于建筑工程設(shè)計中促進了一體化任務(wù)的實現(xiàn)。構(gòu)建BIM技術(shù)模型能融入建筑設(shè)計中不同建材的材質(zhì)以及其他的資料信息，而綜合資料分析這些信息，自然能對傳統(tǒng)圖紙中的一些問題做相對應(yīng)的處理，使其中的可視化模型在數(shù)據(jù)庫中得到完美的融合，同樣BIM技術(shù)軟件也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)集合分析以及圖像渲染等多方面的要求。

第四，BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用可以滿足行業(yè)發(fā)展的需求。在BIM技術(shù)應(yīng)用的過程中能夠構(gòu)建相對比較穩(wěn)定的應(yīng)用模式，在實際工作中了解其中的缺陷，找出其中的不足，對其進行優(yōu)化完善，讓最終呈現(xiàn)出的效果和建筑領(lǐng)域發(fā)展的實際情況及需求更加匹配，最終讓工程項目的實施更加順利。

4 BIM技術(shù)的應(yīng)用流程

4.1利用BIM技術(shù)構(gòu)建整體建筑結(jié)構(gòu)模型

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中使用BIM技術(shù)可以促進完整而全面的建筑整體結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，包括梁、板、樓梯以及其他的一些基礎(chǔ)構(gòu)建的信息都能在其中體現(xiàn)。比如說針對于工程項目中的墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)件來說，要先定義建筑實體，之后采取集合關(guān)聯(lián)實體的功能，完成不同的樓層實體以及墻體實體之間的緊密關(guān)聯(lián)，促進整體結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建任務(wù)的順利實施[4]。

4.2利用BIM技術(shù)開展管道綜合設(shè)計

基于BIM建筑模型基礎(chǔ)上完成建筑給排水工程設(shè)計，能將其中大量的圖像拍攝環(huán)節(jié)進行省略，讓管道綜合的凈空高度更加直觀地在其中呈現(xiàn)，也能讓工作人員的各方面需求得到最大程度的滿足。作為建筑工程設(shè)計工作人員，必須要學(xué)會使用BIM技術(shù)方法來掌握在整個結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的缺陷及不足，特別是借助于利用BIM碰撞試驗，了解其中存在的問題，并且做好反饋，讓工作的方案得到及時的修改和調(diào)整[5]。

4.3利用BIM技術(shù)開展電氣設(shè)計

在電氣專業(yè)中將BIM技術(shù)用于建筑電氣設(shè)計，可以包括以下幾個不同的方面及內(nèi)容：

第一是在配電設(shè)計環(huán)節(jié)，利用BIM技術(shù)觀察暖通設(shè)計和給排水設(shè)計的合理性，并對整個設(shè)計的系統(tǒng)進行綜合性檢查，查看其中的動力回路建立情況，了解其是否完善，是否符合相應(yīng)的要求，如果發(fā)現(xiàn)在設(shè)計過程中存在著動力條件改變的現(xiàn)象，那么配電系統(tǒng)自然會隨之而做出調(diào)整，這樣的模式可以很好地防止過去二維設(shè)計過程中存在的缺陷和不足，也可以避免出現(xiàn)漏動力條件的情況，最終生成的配電系統(tǒng)中BIM技術(shù)軟件可以自動對負荷進行三相平衡調(diào)整，讓供電質(zhì)量得到增強，讓電氣設(shè)計成效更好，細節(jié)更豐富[6]。

第二是在開展照明設(shè)計工作時，設(shè)計工作人員可以先根據(jù)相關(guān)方面的要求設(shè)置不同功能房間的照度標準值，基于此前提完成燈具設(shè)計，這樣的模式能讓整個設(shè)計的速度加快，設(shè)計的效率得到提升，也能保障工程設(shè)計的品質(zhì)。

除此之外是在消防設(shè)計環(huán)節(jié)也可以借助于BIM技術(shù)軟件所具有的檢查功能判斷消防設(shè)計中所使用的火災(zāi)探測器保護的成效是否符合規(guī)范性的要求，讓電氣專業(yè)的消防設(shè)計呈現(xiàn)出的效果更加安全可靠且完整[7]。

4.4利用BIM技術(shù)開展暖通空調(diào)設(shè)計

借助BIM技術(shù)組織開展暖通空調(diào)的設(shè)計規(guī)劃工作，主要是利用各種參數(shù)設(shè)置以及功能模擬途徑來思考暖通空調(diào)規(guī)劃中存在的問題及不足，并根據(jù)實際情況對其中的數(shù)據(jù)信息進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)變和升級，提高暖通空調(diào)監(jiān)測水平，在其中產(chǎn)生良好的推動效果，BIM技術(shù)的支持一般要包括信息交流格式IFC以及國際字典結(jié)構(gòu)IFD等。在過去針對暖通空調(diào)進行規(guī)劃的過程中，很多細節(jié)都無法得到保障，但是借助于BIM技術(shù)就能夠獲得更加關(guān)鍵且正確的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，實現(xiàn)暖通空調(diào)的三維參數(shù)化設(shè)計任務(wù)目標，讓最終的暖通空調(diào)設(shè)計一體化任務(wù)實現(xiàn)[8]。

5 BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用

5.1三維可視化設(shè)計模式的應(yīng)用

過去組織開展建筑工程設(shè)計工作時，設(shè)計人員一般只能使用二維CAD模式完成設(shè)計的任務(wù)及目標，其中平面圖、立面圖以及剖面圖最關(guān)鍵，這三種視圖雖然都可以體現(xiàn)出工程項目中的設(shè)計信息，呈現(xiàn)出不同的效果，但是在選擇的過程中需要做全方位考慮，同樣在具體的應(yīng)用過程中，這種割裂性問題對于最終設(shè)計的精確性以及工程項目的最終實施結(jié)果也自然會造成影響。伴隨著工程項目施工內(nèi)容的豐富以及施工規(guī)模的擴大，讓施工過程中的細節(jié)更加豐富，但是這種傳統(tǒng)意義上的三視圖在實際應(yīng)用的過程中存在著缺陷，表現(xiàn)為內(nèi)部的一些詳細信息無法得到充分的體現(xiàn)，因此也可能會存在著和實際情況之間的不匹配問題。因此要借助BIM技術(shù)完成三維可視化設(shè)計的任務(wù)及要求，使其中的設(shè)計應(yīng)用優(yōu)勢更加明顯，幫助工作人員利用這項技術(shù)具備三維思考的方式，也能提高最終的設(shè)計效果，保障制定出決策的高效性和準確性[9]。

5.2各專業(yè)協(xié)同設(shè)計應(yīng)用

建筑工程設(shè)計中會涉及到很多的內(nèi)容以及相應(yīng)的模塊，不同的模塊本身就有著較為明顯的復(fù)雜性，組織開展建筑工程設(shè)計規(guī)劃的工作人員應(yīng)當充分了解建筑知識，掌握系統(tǒng)的知識內(nèi)容，特別是要關(guān)注暖通工程設(shè)計以及給排水設(shè)計等不同方面的問題，構(gòu)建協(xié)同設(shè)計模式，這些多元模塊的系統(tǒng)設(shè)計正是過去CAD設(shè)計模式應(yīng)用過程中無法順利實現(xiàn)的，借助于BIM技術(shù)則可以提高其協(xié)同設(shè)計的效率以及最終的設(shè)計水平。

建筑工程設(shè)計人員可以利用BIM技術(shù)平臺根據(jù)自己獲得的多方面信息資料來對設(shè)計內(nèi)容做科學(xué)而合理的處理，特別是在功能模塊中的知識內(nèi)容更需要進行融合，使之成為工程項目建設(shè)過程中的關(guān)鍵組成部分，為工程設(shè)計目標的實現(xiàn)做出充分的貢獻。實踐中協(xié)同設(shè)計在管線的設(shè)置上具有極大優(yōu)勢，主要是由于建筑工程中涉及到管線內(nèi)容本身比較豐富，針對管線問題怎樣做安排直接考驗到設(shè)計人員的能力。要進一步提高管線安裝的協(xié)調(diào)性，讓管線的配置更加正確和科學(xué)，讓不同類型的管線都可以發(fā)揮相應(yīng)的作用及效果，就需要借助于BIM技術(shù)進行協(xié)調(diào)區(qū)分，讓不同的管線區(qū)域體現(xiàn)各自的優(yōu)勢，防止出現(xiàn)管線交叉或者是矛盾的現(xiàn)象，而影響到最終的工程設(shè)計效果[10]。

6結(jié)論

總而言之，現(xiàn)如今BIM技術(shù)在我國的建筑領(lǐng)域中應(yīng)用更為廣泛，應(yīng)用的優(yōu)勢更大，并且經(jīng)過不斷的創(chuàng)新發(fā)展，有了更加靈活且成熟的應(yīng)用狀態(tài)。BIM技術(shù)的使用很好地提高了建筑設(shè)計施工的綜合質(zhì)量水平，優(yōu)化了建筑設(shè)計工作的流程，也保障了建筑設(shè)計環(huán)節(jié)的實際質(zhì)量。對于整個工程項目任務(wù)的實現(xiàn)有著極其關(guān)鍵的意義，因此需要建筑工程設(shè)計人員能在實際工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗，要基于原本工作的前提上完善其中存在的不足，讓我國BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的實際應(yīng)用效果更加優(yōu)良，為工程項目的有序開展和順利完成奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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