BIM在建筑工程设计中的应用分析

BIM在建筑工程设计中的应用分析

宋祥，顾佳

山东高速建筑设计有限公司，山东 ·济南 250000

【摘要】建筑业飞速发展下，计算机网络技术在其中的应用也随之增多，特别是建筑设计方面，其中以BIM技术较为突出，文章结合建筑工程设计实际情况探讨BIM技术的具体应用，希望以此为相关人员提供一些建议和参考。

Abstract: With the rapid development of the construction industry, the application of computer network technology is also increasing. Especially in the aspect of architectural design, BIM technology is more prominent. This paper discusses the specific application of BIM technology in the light of the actual situation of architectural engineering design, hoping to improve some suggestions and references for the relevant personnel.

【关键词】BIM；建筑工程；工程设计；技术应用

Keywords: BIM; construction engineering; engineering design; technology application

1 引言

现阶段，我国建筑设计行业迅速发展，相应的技术不断更新与升级。就当前的市场需求来看，人们除了要求建筑质量以及设计的功能性之外，更加追求对于个性化需求的满足。这一情况不仅提升了建设设计的工作量，还增加了设计难度。此时，引入BIM技术就能够缓解这一现象，需要重点关注。

2 BIM技术概况

BIM技术，全称建筑信息模型。这是一种从建筑设计、工程施工、运营管理直至建筑寿命结束，可以全阶段参与的新兴化的信息技术。BIM技术主要通过将建筑项目的各类信息集成，整合于一个模型数据库中，并根据该数据库的信息进行虚拟模拟，形成一个可视化的三维模型来实现建筑设计的全阶段、各团队协同工作。它将建筑模型中的项目构建，工程步骤和相关的数据信息整合集中，模拟构建一个建筑项目的三维数据模型，未来更好地管理工程实施，还要同时构建一个项目工程数据库，以优化对工程数据的管理，从而达到检测控制的目标。结合BIM技术在建筑设计中的应用，深入分析BIM技术的作用，主要包括以下几个方面：第一，将较为抽象的二维建筑设计图纸转化为可视化三维模型和效果图，设计效果一目了然；第二，将设计中的相关数据分类罗列，方便查询，控制施工进程，提高建筑设计的准确性，确保施工过程与设计图纸的一致性；第三，更为直观地进行建筑设计优化，为建筑项目的实施做好前期准备工作，避免返工，节约成本。

3 BIM在建筑工程设计中存在的问题

3.1 设计标准中的问题

通常情况下，为了确保工程设计图纸能够顺利通过相关部门的审批，建筑设计企业会非常重视国家或者是地区的基本标准，但是这在一定程度上却忽视了对设计标准的重视程度。在缺乏BIM标准指导的情况下，设计师将其看作是一项辅助性的技术，而且在缺乏标准化约束的时候，BIM设计过程虽然创建了大量的数据，但是这些数据缺乏有效的归纳、整理，这样就很难提升整体的工作效率^[1]。

3.2 设计不够完善

BIM技术作为一种新型的建筑设计技术，其优势在建筑造型复杂、结构形式多变、多专业共同配合等复杂工程的应用中得到充分的体现。但是在一些形体规整、管线梁柱分布清晰简单的工程项目中被视为大材小用，甚至是多此一举。大部分工程项目中BIM的应用，完全依靠政府的相关鼓励政策。

3.3 数据安全中的问题

利用BIM技术的时候，一般需要多个软件配合完成，为了更好的去整合这些软件的成果，达到一个系统的作用，就需要一个共同的平台，用于确保这些数据信息的及时更新。但是在实际应用的时候，由于一个平台中往往需要承担许多的信息，如果是操作不当，就会出现病毒入侵，设计团队或者是其他外来人员的误操作，也会影响到整个设计团队的工作质量。

4 BIM技术在建筑设计中的应用

4.1 完成建筑的虚拟模型构建

精确的虚拟模型构建既是BIM的优势也是目标，通过仿真模型的构建，将建筑的各项参数进行模拟，在保证设计的质量同时大大降低了工作量，能够更好地向用户展示设计成果。虚拟模型能够从建筑的各个维度和视域对建筑的真实效果进行分析，首先对于建筑的色彩搭配和图案设计，通过虚拟模型的展示，能更加贴切建筑的实际效果和色彩搭配的合理性，在传统的平面设计当中，对于色彩的选择常常出现实际效果与设计方案不符的情况，因为在平面设计当中无法将实际情况纳入综合分析，建筑的采光和光照能严重影响色调，室外色彩的选择也是如此；其次是对建筑的内部构造、空间的展示，虚拟立体模型能给人带来更强的视觉冲击力，为提前室内装饰布局提供更好的基础。

4.2 建筑结构与现场分析

通过应用BIM技术，相关人员能够完成建筑工程施工现场周边环境、地质条件等因素的分析，并以3D模型的形式展示出来。结合其他技术，能够完成建筑结构设计隐患的排查，保证施工的安全性。同时，BIM技术还能够对建筑结构中的各项性能进行分析，实现全面性的结构模拟，获取结构设计的具体情况。通过这样的方式，能够帮助设计人员完成结构设计问题的查找、处理，保证建筑结构设计的稳定性^[2]。

4.3 BIM在建筑方案初步设计环节中的应用

在建筑初步设计阶段，BIM技术所发挥的作用基本包括下述几方面的内容：第一，明确功能空间，设计建筑组织方案；第二，材料表达。在初步设计阶段，设计人员就可以参照施工任务书，对预期目标和任务书进行比较，查验二者是否相符。并且还可以找出工程中的关键点和重点，对其进行明确标注。BIM可以把任意建筑在同一空间内的结构详细表达出来，而智能建筑构件是Revit Architecture的基本应用形式。以此BIM建模为基础就可以充分体现其漫游优势，帮助设计人员实现设计理念和空间构件效果上的统一；而Revit Architecture在设计中所产生的效果非常明显，直接影响了建筑设计的空间感受及建筑构筑理念。在BIM技术的帮助下能够改变设计人员在材料应用方面的语言表达，以建筑构件的具体要求和特点为基础，选择更为合理的建筑材料，进而促进表达精度和有效性的提高。

4.4 绿色设计方面

现阶段，国内的建筑行业乃至全球的业界对于建筑全生命周期绿色低碳的要求越来越来高。相较于传统建筑设计方法，BIM技术可以更有效地发展绿色建筑。通过BIM技术在方案设计中模拟建筑在全生命周期内的能耗情况，对比多种设计方案，或根据设计师限定的节能要求智能选择最优的节能措施。优先考虑被动式节能减排，选择节水节能设备，采用太阳能等清洁能源，在满足建筑功能使用需求的基础上，优化设计方案，选取绿色环保、生态友好的方案，避免二次改造，实现建筑工程全生命周期的节能减排。

4.5 加强对数据安全的保障工作

为了确保网络设计数据的安全性，建筑企业应该对文件夹的使用权限进行相应的设计，然后选择采用最先进、安全的方式对这些数据进行保存。例如在文件夹权限方面，对于项目文件夹设置和修改权限，不仅能够明确设计者的职责，而且能够避免一些越权现象。存放项目中的基本信息、会议纪要等文件，只有专业的项目负责人才会具备可操作的权限，设计人员只有读取的权利。又或者是DWG图纸文件以及PDF图纸文件，也应该由专业的负责人操作。虽然现阶段服务器的安全性和稳定性都有了一定程度上的提升，但是对于一些重大的项目，还是应该选用更为先进、安全的云端文档管理平台。如BIM+云计算，以这种方式共享的软硬件和信息资源可以按照基本的需求将其提供给其他的终端设备使用。例如，Autodesk Buzzsaw软件，这就是基于云技术平台下延伸出的一种全新的文档管理平台。能够让整个项目设计团队更加集中、安全的进行数据交换，然后实现同步的数据分享，提高整个设计的协作效率，还能支持BIM的工作流程。该平台不仅能对文档进行保存、同步和备份，而且通过云端，项目参与各方也能通过计算机或是其他移动设备去浏览最新的工程图纸^[3]。

4.6 共享与协调管理数据

对于规模庞大、结构复杂、功能性较强的建筑工程项目来说，共享与协调管理各类数据非常重要，利用BIM技术进行工程项目管理，搭建了可供各个参与方交流的平台，使得建设方、施工方、设计方等在同一平台上进行数据共享、调用。通过数据的共享与协调管理，能够有效提升各个参与方之间的沟通效率，确保沟通工作能够更为顺畅、有效。另外，BIM技术还可以减少现场测绘工作量，将原本粗放、分散的施工模式改变为集成化、模块化的施工方式，充分解决施工场狭窄的问题，有效控制各个工序的差异，大大提升建筑工程施工质量。

5 结语

建筑设计作为建筑项目实施的首要环节，具有非常重要的意义。如何在建筑行业高速发展的今天，提高设计的质量、效率以及深度，是业内专家关注的重点。将BIM技术引入到建筑设计中，为建筑设计打开了新的篇章，不仅可以将建筑方案平面的设计图纸立体化、可视化，还可以对设计内容进行优化，提高建筑设计的效率和准确性，确保建筑工程的顺利开展。

【参考文献】

[1]郭秀秀.BIM技术在建筑工程设计管理中的应用分析[J].住宅与房地产,2016(24).

[2]杨杨.BIM技术在建筑工程设计管理中的应用分析[J].无线互联科技,2015(20).

[3]杨立群.BIM技术在建筑工程设计管理中的应用分析[J].建材与装饰,2017(27).