BIM技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)過程的優(yōu)化拓展研究

黃延齡

華匯工程設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司 浙江 紹興 312000

建筑工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響建筑工程整體質(zhì)量，在實(shí)際的工作中，設(shè)計(jì)人員需要在建筑設(shè)計(jì)階段對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，以提高建筑工程的整體質(zhì)量，提高其使用性能。目前我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展速度非?？?，所以人們對(duì)于建筑工程的要求也越來越高，這就需要相關(guān)人員對(duì)自身的工作進(jìn)行優(yōu)化，以提高工作效率。目前BIM技術(shù)在我國(guó)建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于BIM技術(shù)在我國(guó)起步較晚，因此還存在一些問題。在建筑設(shè)計(jì)過程中利用BIM技術(shù)可以有效地提高工作效率、優(yōu)化設(shè)計(jì)過程、減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，這對(duì)于我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展具有非常重要的作用。

1 BIM技術(shù)的內(nèi)涵及其優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)是一種新型的現(xiàn)代化技術(shù)，其通過將建筑信息模型進(jìn)行數(shù)字化，有效應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中，可使其更具真實(shí)感、可視性。BIM技術(shù)通過數(shù)字化方式對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行表達(dá)，實(shí)現(xiàn)了可視化設(shè)計(jì)。這種可視化設(shè)計(jì)主要包括：在建筑設(shè)計(jì)過程中，可以將建筑的實(shí)際情況與建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行直觀化展現(xiàn)，進(jìn)而使施工人員更好地對(duì)建筑施工進(jìn)行了解；通過可視化設(shè)計(jì)，不僅可以有效避免一些錯(cuò)誤的出現(xiàn)，還可以使施工人員對(duì)施工過程中的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行掌握，進(jìn)而使整個(gè)工程更加高效地進(jìn)行。BIM技術(shù)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式相比，具有更多優(yōu)勢(shì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，利用BIM技術(shù)不僅可以有效提高工程質(zhì)量和效率，還可以降低建筑施工成本；BIM技術(shù)通過將整個(gè)建筑的信息進(jìn)行數(shù)字化處理后呈現(xiàn)在人們面前，使人們可以清晰地了解到整個(gè)建筑物的相關(guān)信息[1]。

2 BIM技術(shù)的主要應(yīng)用功能

2.1 數(shù)據(jù)收集

建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的開展需要利用到大量的建筑數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的建筑工程設(shè)計(jì)工作，主要采用二維設(shè)計(jì)手段，這種設(shè)計(jì)手段對(duì)于設(shè)計(jì)人員的要求較高，而且其工作量相對(duì)較大。在此過程中，工程設(shè)計(jì)人員需要不斷調(diào)整方案，而傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)方式無法滿足實(shí)際需求。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這一問題，其在建筑工程設(shè)計(jì)中具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。BIM技術(shù)可以通過將建筑信息整合到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)中，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)。這一過程中，工作人員可以將不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和存儲(chǔ)，還可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程各方面數(shù)據(jù)信息的有效管理。在建筑工程設(shè)計(jì)過程中，BIM技術(shù)可以將工程相關(guān)資料進(jìn)行統(tǒng)一整合和存儲(chǔ)；相關(guān)工作人員需要不斷調(diào)整方案，從而對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和存儲(chǔ)[2]。

2.2 建立模型

在建筑工程設(shè)計(jì)中，相關(guān)工作人員可以利用BIM技術(shù)將設(shè)計(jì)圖進(jìn)行有效整合，從而創(chuàng)建出完整的建筑模型。在此過程中，建筑設(shè)計(jì)人員可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)模型進(jìn)行合理優(yōu)化。BIM技術(shù)的應(yīng)用還可以將工程項(xiàng)目中不同專業(yè)之間的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行有效整合，相關(guān)工作人員可以利用BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審查和修改，從而確保設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量；還可以根據(jù)模型建立情況來對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效調(diào)整，從而提高建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有較強(qiáng)的可操作性，其可以將建筑工程的各個(gè)細(xì)節(jié)內(nèi)容進(jìn)行有效展示。工作人員還可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)建筑項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，從而滿足人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ餍枰?/p>

2.3 信息共享

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以將建筑工程的各個(gè)專業(yè)進(jìn)行有機(jī)融合，從而促進(jìn)各個(gè)專業(yè)之間的信息共享，這對(duì)于提高建筑工程施工質(zhì)量具有重要作用。相關(guān)工作人員可以通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的模擬，這可以幫助相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑施工中的各種問題進(jìn)行分析，從而提高建筑工程施工質(zhì)量。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用還可以有效優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)方案，這對(duì)于提高建筑設(shè)計(jì)效率具有重要作用；BIM技術(shù)還可以將工程項(xiàng)目各專業(yè)之間的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行綜合處理，可以有效降低信息傳輸?shù)碾y度和成本，對(duì)于提高建筑工程施工效率具有重要作用。在BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，相關(guān)工作人員可以將各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行整合和優(yōu)化，從而減少建筑工程施工中出現(xiàn)的各種問題和錯(cuò)誤。因此，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)過程中具有較強(qiáng)的信息共享功能[3]。

3 BIM技術(shù)在建筑工程中的實(shí)際應(yīng)用

建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要考慮到多個(gè)方面，其中包括建筑物的構(gòu)造、建筑材料、建筑功能等。隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，逐漸應(yīng)用于建筑工程中，包括建筑的施工方案、施工材料選擇等。通過將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程中，不僅可以在一定程度上提高建筑工程設(shè)計(jì)水平，還可以在一定程度上節(jié)約施工成本。在進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)建筑物的具體尺寸和面積進(jìn)行分析和計(jì)算，如果建筑物面積較小且形狀較為復(fù)雜時(shí)，就需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)建筑物進(jìn)行建模。而在進(jìn)行 BIM建模時(shí)，需要將建筑物模型導(dǎo)入到設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行建模。BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程中之后，不僅可以通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)其進(jìn)行模擬分析和設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，還可以通過模擬施工現(xiàn)場(chǎng)來判斷BIM模型中建筑物的具體尺寸和面積是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[4]。

3.1 通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)建筑物進(jìn)行建模

通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以對(duì)建筑物進(jìn)行三維建模，在建筑工程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，可以將建筑物的具體尺寸和面積進(jìn)行分析和計(jì)算，還可以將其與其他信息進(jìn)行整合。通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，不僅可以提高設(shè)計(jì)的效率，還可以降低設(shè)計(jì)成本。在對(duì)建筑物進(jìn)行建模時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)建筑物的具體尺寸和面積進(jìn)行分析和計(jì)算。如果建筑工程的面積較小，需要對(duì)建筑物進(jìn)行建模時(shí)，需要將其簡(jiǎn)化為基本形狀；如果建筑工程的面積較大，就需要將其復(fù)雜化。同時(shí)還需要結(jié)合建筑工程的具體情況對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。

（1）對(duì)建筑工程進(jìn)行分析和計(jì)算

在建筑工程中可以通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)建筑工程進(jìn)行分析和計(jì)算，在分析計(jì)算的過程中，可以將建筑工程的各方面信息進(jìn)行整合。在對(duì)建筑物進(jìn)行建模時(shí)，需要根據(jù)具體情況選擇合適的建模軟件。例如在選擇建筑工程設(shè)計(jì)軟件時(shí)，可以選擇建筑設(shè)計(jì)軟件中的參數(shù)化建模軟件。如果設(shè)計(jì)人員對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)比較熟悉，可以選擇AutoCAD軟件。

（2）對(duì)建筑物的構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)

在建筑工程中，對(duì)建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)也是設(shè)計(jì)人員需要注意的問題，設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑物進(jìn)行建模時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)建筑物的基本形狀和尺寸進(jìn)行分析和計(jì)算，在此基礎(chǔ)上再將建筑物構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在對(duì)建筑物進(jìn)行建模時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際情況將其劃分為基本形狀、基本大小、基本角度、基本方向等多個(gè)部分[5]。

3.2 對(duì)建筑物的平面圖、立面圖以及剖面圖等進(jìn)行模擬分析

在建筑工程設(shè)計(jì)過程中，盡管有許多專業(yè)的技術(shù)人員參與其中，但由于不同專業(yè)人員之間缺乏交流和溝通，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)過程中存在很多問題。這種情況常常發(fā)生，因?yàn)椴煌募夹g(shù)人員有著不同的專業(yè)知識(shí)和技能，但他們之間的溝通卻不暢，導(dǎo)致信息傳遞不完整或誤解，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)失誤、施工問題等一系列問題。隨著BIM技術(shù)的普及，建筑工程設(shè)計(jì)正在變得更加高效和有效。BIM技術(shù)可以將建筑設(shè)計(jì)方案的各個(gè)方面，包括結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣、通風(fēng)、照明等，進(jìn)行全面的建模和整合。這種技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)師更好地理解設(shè)計(jì)方案，并在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)修改和更新，從而減少錯(cuò)誤的發(fā)生。BIM技術(shù)還可以幫助設(shè)計(jì)師更好地協(xié)調(diào)不同專業(yè)之間的配合，避免出現(xiàn)沖突和協(xié)調(diào)問題。通過BIM技術(shù)，不同專業(yè)的設(shè)計(jì)師可以在一個(gè)平臺(tái)上共同工作，共享數(shù)據(jù)和信息，從而更好地協(xié)調(diào)和配合，提高工作效率和質(zhì)量。

在進(jìn)行BIM模型建模時(shí)，不僅需要對(duì)建筑物的各個(gè)部分進(jìn)行建模，還要對(duì)建筑物的平面圖、立面圖以及剖面圖等進(jìn)行模擬分析。通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，從而使建筑工程在一定程度上符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求。在進(jìn)行BIM建模時(shí)，要將建筑物的各個(gè)部分進(jìn)行合理劃分和規(guī)劃，使其具有層次性和功能性。如果需要對(duì)建筑的各個(gè)部分進(jìn)行單獨(dú)建模時(shí)，要將 BIM模型導(dǎo)入到專門的軟件中。通過將 BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程中，可以在一定程度上減少建筑設(shè)計(jì)中出現(xiàn)問題的可能性，使建筑設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)和合理。在進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行模擬分析和優(yōu)化工作，從而使建筑物施工質(zhì)量得到提升。

3.3 通過模擬施工現(xiàn)場(chǎng)來判斷建筑物的具體尺寸和面積是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)建筑物的尺寸和面積等進(jìn)行計(jì)算，這對(duì)建筑工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量具有一定的影響。例如，在進(jìn)行建筑物的設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)建筑物的空間尺寸進(jìn)行合理計(jì)算，若該建筑物的空間尺寸不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用不僅可以為設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)參考，還可以提高建筑工程的整體水平。但是由于BIM技術(shù)自身存在一定的局限性，使得其在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些問題。比如在建筑工程施工之前，需要對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果建筑物已經(jīng)竣工但是還未投入使用時(shí)，就需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和檢查。而在對(duì)建筑物進(jìn)行檢測(cè)和檢查時(shí)，需要利用到大量的人力和物力資源。

在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用BIM技術(shù)來對(duì)建筑物的空間尺寸進(jìn)行分析和檢測(cè)，以此來判斷該建筑物的空間尺寸是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)建筑工程項(xiàng)目中的 BIM模型進(jìn)行分析和檢測(cè)時(shí)，需要利用BIM軟件對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析，以此來判斷該建筑物是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。如果在施工過程中出現(xiàn)問題，可以通過BIM軟件來解決這些問題。

利用 BIM技術(shù)對(duì)建筑工程進(jìn)行檢測(cè)和檢查時(shí)，首先要對(duì)整個(gè)建筑工程進(jìn)行建模，然后再在模型中對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)和檢查。例如在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)，可以利用BIM技術(shù)將整個(gè)建筑物建模完成，再將其與建筑工程中實(shí)際存在的問題相結(jié)合，這樣可以大大減少檢測(cè)工作的難度。在利用BIM技術(shù)對(duì)建筑工程進(jìn)行檢測(cè)和檢查時(shí)，要充分利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)來提高建筑工程檢查工作的效率。例如在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)，可以通過BIM技術(shù)模擬出房屋結(jié)構(gòu)和空間尺寸等情況，然后再結(jié)合實(shí)際情況對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。

3.4 進(jìn)行成本管理

BIM技術(shù)可以通過三維模擬，對(duì)建筑工程項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位、多角度的模擬，從而了解其整體的施工流程以及施工技術(shù)，并且在此基礎(chǔ)上分析出其成本的相關(guān)數(shù)據(jù)。這一技術(shù)的應(yīng)用，可以幫助施工方在實(shí)際施工過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)成本支出情況的全面了解，并通過對(duì)施工組織設(shè)計(jì)以及成本計(jì)劃的編制，制定出更為科學(xué)合理的施工方案。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以幫助施工方對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行精細(xì)化管理，并將其分解為更小的模塊和更明確的責(zé)任主體；還可以通過 BIM技術(shù)來對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和模擬計(jì)算，進(jìn)而掌握項(xiàng)目實(shí)際情況以及可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)情況，并在此基礎(chǔ)上制定出合理的應(yīng)對(duì)措施。

（1）施工進(jìn)度管理

對(duì)于施工企業(yè)而言，施工進(jìn)度管理是其所有工作開展的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化的重要保證。傳統(tǒng)的管理模式中，往往會(huì)出現(xiàn)管理者對(duì)進(jìn)度管理重視程度不夠、計(jì)劃與實(shí)際偏差較大等問題。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決傳統(tǒng)進(jìn)度管理中存在的問題，并通過對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的模擬，幫助管理者發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目實(shí)施過程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)因素，進(jìn)而避免這些因素對(duì)工程項(xiàng)目造成較大影響。通過BIM技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃功能，還可以在施工現(xiàn)場(chǎng)模擬出各個(gè)工序之間的邏輯關(guān)系和時(shí)間關(guān)系，進(jìn)而幫助管理者更好地掌控工程項(xiàng)目實(shí)施過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)因素，從而在此基礎(chǔ)上制定出更為合理的施工進(jìn)度計(jì)劃。

（2）建筑工程施工質(zhì)量管理

在建筑工程施工質(zhì)量管理過程中，對(duì)于質(zhì)量的控制工作十分重要。在建筑工程施工中，很多工作的開展都是由施工方進(jìn)行完成的，這也就要求施工方必須對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目具有足夠的了解，并對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。傳統(tǒng)的質(zhì)量管理工作具有一定的局限性，這主要是因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)存在著很多不確定因素，這些因素不僅會(huì)影響到建筑工程的整體施工效果，也會(huì)對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目造成一定的影響。因此，在實(shí)際施工過程中，對(duì)于建筑工程中一些較為復(fù)雜和隱蔽的施工環(huán)節(jié)，相關(guān)施工人員需要在充分了解相關(guān)施工要求和注意事項(xiàng)的前提下開展。通過BIM技術(shù)對(duì)整個(gè)施工項(xiàng)目進(jìn)行模擬和分析后，相關(guān)工作人員可以在BIM軟件中對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬和分析，并結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況制定出更為科學(xué)合理的施工方案和應(yīng)對(duì)措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用不僅可以幫助施工企業(yè)有效提高建筑工程的質(zhì)量，還可以為施工企業(yè)提供更為高效的施工方案。在BIM技術(shù)的應(yīng)用過程中，可以降低建筑工程施工過程中產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，從而使施工企業(yè)能夠更好地實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。在應(yīng)用 BIM技術(shù)進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合具體情況對(duì)建筑物進(jìn)行建模，并且要對(duì)建筑物的各個(gè)部分進(jìn)行合理劃分；也可以進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化和拓展研究，并對(duì)建筑工程施工過程進(jìn)行模擬分析和優(yōu)化；還要通過模擬施工現(xiàn)場(chǎng)來判斷建筑物的具體尺寸和面積是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。