基于BIM的建筑工程計算機輔助技術應用研究

劉文娟

（上海市建筑工程學校，上海 200241）

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基于BIM的建筑工程計算機輔助技術應用研究

劉文娟

（上海市建筑工程學校，上海 200241）

摘 要：伴隨互聯網技術、信息技術、計算機技術等在建筑工程領域中的不斷融合與不斷滲透，基于BIM的建筑工程計算機輔助技術應運而生。該技術在建筑工程設計、施工、管理等各方面均發揮著巨大的作用，對現代建筑行業發展具有重要意義。文章主要闡述了BIM的工作原理，基于BIM的計算機輔助技術優勢及其在建筑工程中的具體應用，旨在推動該技術更進一步發展與推廣應用。

關鍵詞：BIM；建筑工程；計算機輔助技術；應用

傳統建筑工程施工技術有著其獨有的特點與優勢，但在科學技術飛速發展的現代社會，以基于BIM的計算機輔助技術為代表的新型先進技術在建筑工程領域更加占據主導地位，優越性更加突出。要想滿足人們對建筑工程施工質量提出的更高要求，滿足人們對建筑設計的多樣化需求，提高建筑施工質量與效率，就必須使用BIM計算機輔助技術來對建筑工程進行設計與施工。

1　BIM的工作原理

BIM（建筑信息模型）既是一種技術同時也是一種思想和方法，它的出現與發展打破了傳統固有的思維模式與任務分配方式，極大地促進了建筑工程施工模式的轉變與改革，推動技術創新發展。其在建筑工程施工中的工作原理是，首先借助傳感器、掃描儀等儀器設備，對整個建筑物進行掃描，獲取建筑工程全面信息，并將這些信息存儲到數據庫之中，輸入到計算機軟件之中進行分析和建模。其次，以編碼形式對對象化的建筑構件進行數字化描述，從而將建筑各結構部分屬性以參數形式描述出來，以便于定義和相關規則制定［1］。這些參數包括墻的長、寬、高，門窗的尺寸，建筑框架等。最后，確定出各個參數及各模塊之間的聯系，計算出相關變量，如地基應力、張力等，設計施工圖紙，繪制出三維立體模型，制作模型文件。

2　基于BIM的建筑工程計算機輔助技術優勢

2.1 變更管理自動化

傳統計算機輔助技術在建筑工程中的應用，對于工程變更的管理需要有人力的投入，需要花費一定的時間，以人工方式對變更進行整改和調整，不僅占用較多人力資源，而且變更管理效率較低，顯然不利于節約型、經濟型建筑行業發展。而基于BIM的計算機輔助技術通過對原有技術模型構建方式的改造，實現了對工程變更部分的自動化調整與管理，以及變更圖紙的自動化調整，從而有效節省了人力、物力，降低了工程施工成本。這是基于BIM的計算機輔助技術具有的一個突出性優勢。

2.2 建筑設計虛擬化與可視化

在基于BIM計算機輔助技術的應用下，設計人員對于建筑工程的設計實現了從人工設計到軟件設計的轉變。通過BIM軟件對建筑結構進行虛擬化設計，模擬出建筑的結構模型和整體模型，使建筑結構以可視化方式呈現在人們眼前。這種虛擬化與可視化的建筑設計不僅有效彌補了人工設計的缺陷，而且大大提高了設計的速度與設計準確性，能夠很好地滿足現代建筑工程設計施工要求［2］。基于BIM的計算機輔助技術在建筑設計虛擬化與可視化方面所表現出的巨大優勢，更多體現在對復雜建筑、造型獨特建筑的設計，因為現代建筑越來越追求個性化、復雜化與獨特化，而這些復雜不規則建筑的設計單純依靠人腦想象是很難繪制出來的，但BIM計算機輔助技術卻可以通過軟件將其很好地完成。

2.3 圖紙文檔自動生成

在傳統建筑工程建設過程中，圖紙的設計與文檔的制作具有一定獨立性，它不是在對建筑各環節、各部分全面協調基礎上制作出來的，而是對各環節的一種單獨拼接。這種方式繪制出來的圖紙在實際施工過程中容易出現變更、修改圖紙等情況，從而造成成本、人力資源的不必要浪費。而利用基于BIM的計算機輔助技術對建筑施工圖紙、文檔文件進行制作，則可以實現圖紙文檔的自動化生成與修改［3］。在BIM工作平臺中，只要輸入建筑地理地形、空間位置等信息以及建筑本身的所有屬性，再點擊繪制按鈕即可實現圖紙文檔的自動生成，非常方便快捷高效。這也是基于BIM的計算機輔助技術在建筑工程應用中的一大優勢。

3　基于BIM的建筑工程計算機輔助技術應用

3.1 建筑施工場地分析與建筑整體規劃

在建筑工程施工場地分析中，為保證建筑信息獲取的全面可靠，人們往往將BIM計算機輔助技術與多種其他先進測量技術結合使用，包括地理信息系統、遙感技術、GPS技術、三維激光掃描技術等。利用這些先進測量測繪技術對建筑施工場地的地形地貌、周圍建筑物布局、空間位置等信息數據進行測量、獲取和存儲，并保存到BIM數據庫中，利用軟件進行分析和計算，并根據數據及其計算結果對建筑工程項目決策進行科學評估，對建筑施工場地進行合理規劃，對建筑布局進行合理分配［4］。按照復雜空間的規劃標準與原則，根據所得空間信息與地理信息利用地理信息系統對建筑空間結構進行科學規劃，對控制點進行合理布局，提高建筑分析工作效率與規劃工作效率，為項目決策提供數據支撐與參考。

3.2 建筑工程方案檢驗與性能分析

在建筑工程正式施工以前，需要對建筑施工方案的可行性、科學性、可操作性、經濟性等進行檢驗，以確保施工方案切實可行，且符合科學性與經濟性要求。基于BIM的計算機輔助技術就在建筑工程方案檢驗工作中發揮著巨大的作用，通過BIM軟件對設計的建筑施工方案進行評估，包括建筑的空間設計、結構設計、圖紙設計等，可以準確判斷出方案是否切實可行，各部分設計是否科學合理，整個建筑結構是否相互協調。同時，在BIM平臺之上，建筑工程各利益相關方還可以對建筑工程設計與施工中的重點問題共同關注，并及時達成共識，從而有效縮短項目決策時間。除了建筑方案之外，建筑性能分析也是工程施工中需要考慮的一個重點問題，只有建筑各項性能都滿足相關標準規定，才能為整個建筑工程施工質量奠定堅實基礎。所以BIM計算機輔助技術在建筑性能分析方面也有著廣泛的應用。它通過將設計階段創建的建筑模型導入到工程分析類軟件當中，即可實現對建筑各種性能的客觀分析，從而使建筑性能得到有效改善與提高。

3.3 建筑模型三維可視化設計與協調設計

基于BIM的計算機輔助技術，在建筑工程的三維可視化模型構建中有著非常廣泛的應用，并在現代建筑模型建立中逐漸占據主導地位［5］。利用該技術構建三維立體建筑模型、虛擬可視化模型，不僅可以將整個建筑結構直觀清晰地展現出來，而且模型設計的效果與真實完成的建筑效果十分接近，通過BIM技術對消防、逃生等各種情況的模擬，還可以及時發現建筑設計中存在的不合理之處，發現建筑結構的不協調之處，并進行自動調整，以促進各個部位間的進一步協調，實現建筑整體協調性的提高。

4　結語

基于BIM的計算機輔助技術在建筑工程中的應用具有多種優勢，對推動建筑施工技術創新改革，促進建筑行業快速發展具有重要意義。但社會需求在不斷變化，科技在不斷進步，建筑行業也在不斷發展，因而基于BIM的計算機輔助技術也需要與時俱進，跟隨時代發展進行不斷改進與優化，以適應和滿足建筑工程建設需要。

［參考文獻］

［1］梁波.基于BIM技術的建筑能耗分析在設計初期的應用研究［D］.重慶：重慶大學，2014.

［2］楊新聰.建筑信息模型（BIM）在配筋砌塊砌體建筑結構中的應用［D］.哈爾濱：哈爾濱工業大學，2014.

［3］田云峰.基于BIM平臺的建筑工程外部質量可視化系統研究［D］.蘭州：蘭州交通大學，2015.

［4］周華.計算機輔助建筑設計中BIM技術的應用［J］.無線互聯科技，2015（16）：146-148.

［5］劉曉光.BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用［J］.計算機光盤軟件與應用，2014（24）：28-29.

Application of Computer Aided Technology in Construction Engineering Based on BIM

Liu Wenjuan
（Shanghai School of Architectural Engineering，Shanghai 200241，China）

Abstract:With Internet technology，information technology，computer technology and so on in Construction Engineering in the field of continuous integration and continuous infiltration，arises at the historic moment based on the BIM architectural engineering computer aided technology. The technology in architectural engineering design，construction，management plays a huge role，has the vital significance to the development of modern construction industry. The article mainly elaborated the working principle of BIM，based on BIM computer aided technology advantage and application in engineering construction to promote further development and application of the technology.

Key words:BIM；architectural engineering；computer aided；application

作者簡介：劉文娟（1979-），女，安徽臨泉，本科，講師；研究方向：計算機應用，信息科技，建筑工程計算機輔助設計。