BIM技術在建筑設計中的實際應用研究

(安徽盛巢建筑設計有限公司　安徽　合肥　230000)

一、引言

從實際情況看來，我國建筑行業采用BIM技術可以顯著改善建筑設計、施工與營銷的效果，同時是建筑設計堅持科學發展理念的體現。如何將BIM技術更好地應用于建筑設計中是值得我們思考的問題。

二、BIM技術概述

BIM技術主要通過建筑結構的物理特性、幾何特征等信息，由專業人員將上述信息錄入數據庫中，之后構建項目工程的信息模型，利用模型對項目工程的各項信息進行分析。數據庫之間的數據各部門可以實時共享，相關人員可以根據信息不斷完善設計方案。

與傳統的設計方法不同的是，BIM技術的應用可以改變信息難以實時交換的局面，并可通過數據庫實現對信息數據的有效管理與研究。BIM技術下的項目工程數據庫具有透明化、關聯性、實時檢查等特點。可視化是指借助BIM技術利用數據庫的信息建立數學模型，將不同的建筑物借助模型進行設計與調整，使建筑設計的合理性、科學性以及適用性得到了較大地提升。在BIM模型中，各個建筑信息之間的關聯性較大。如果設計人員需要根據實際情況對原有的設計的方案進行調整，可以通過BIM模型直接調整數據。同時，BIM模型中不僅僅涉及到了建筑專業的知識。對于建筑設計要求特別高的客戶，設計人員可以利用BIM模型，利用協同平臺在線采集各個專業的數據，以便更好地滿足客戶的需求[1]。實時檢查是指設計人員可以利用BIM模型將較為復雜的建筑結構合理，并可通過模型直觀地對建筑結構的設計問題進行了解，從而合理、科學地優化設計方案，進一步提升建筑設計效率與質量。

三、BIM技術在建筑設計中的應用

(一)BIM技術在項目成本與可行性分析中的應用

建筑企業在項目工程規劃階段可通過BIM技術獲取更多的經濟效益，并利用BIM模型分析項目工程建設的可行性與合理性。與傳統的項目工程規劃分析相比，利用BIM技術的分析不僅可以節約該階段的投入資金，還有利于項目工程建設的可行性分析，進一步縮短工期。值得注意的是，在實際的項目成本與可行性分析中，建筑企業需來考慮建筑工程與周邊環境的完整性，合理、科學地調查與分析產業與建筑工程的科學性、可靠性、實用性等[2]。對于工程量大、施工要求高的建筑工程，通過BIM模型可以較為精確的評估建設成本，并可根據后期變化情況實時估算項目成本。

(二)虛擬模擬數據

圖紙設計是傳統的建筑設計形式，傳統的設計形式難以較為全面地分析建筑工程內部構件的受力情況、構件抗震效果以及工程材料、技術等。而基于BIM技術的數據模型可以將建筑工程內部、外部的各項數據直觀對展現在建筑設計人員的眼前。第一，通過數據模型設計人員可進一步對建筑物的支撐力、地面壓力等全面分析。對于建筑結構較為復雜的項目工程，例如高層建筑、地下室等，支撐力會直接影響到建筑結構強度。面對這種情況，傳統圖紙設計的精確性與科學性相對較差，其設計分析結果與實際需求不相符。BIM技術下的數據模型可以將數據以3D圖形的形式展現在設計人員眼前，并利用計算機卓越的計算能力將建筑工程內部、外部數據計算與分析，不僅有利于設計人員設計方案的修改，而且可以確保新建筑設計方案的科學性、可靠性與可行性。第二，對于地震頻發地區的高層建筑而言，其建筑結構必須具備較好的抗震性能。設計人員難以通過傳統的圖紙設計形式分析建筑結構內部構件的受力情況與抗震能力。而借助BIM技術，設計人員可對建模上的數據進行假設，分析其在不同受力情況下的內部構件的受力情況與變形情況，并參考這一結果對項目工程內部構件的設計合理優化。建筑材料的質量與用量既直接關系到建筑工程整體結構的強度與抗震能力，還與建筑企業的建筑成本聯系較大。利用BIM技術構建三維建筑結構模型進行準確建筑物面積計算，之后由相關人員根據計算結果分析項目施工鋼筋混凝土、磚塊、水泥等用量數據，同時深入分析每一施工過程的材料用量，從而優化項目工程預算管理。第三，BIM模型既能夠對建筑工程整體準確分析，還可以將內部建筑結構單獨計算與研究，細化內部構件的設計，使建筑設計人員能夠抓好建筑物內部的每一細節。對于房屋住宅設計，建筑結構設計好虛考慮到后續的使用，例如房屋水電管道、燃氣管道的安裝與使用，提升建筑物的實用性與舒適性。對于已經出現較大問題的建筑設計，利用BIM技術可以快速找出問題的關鍵，分析產生問題的原因，這是傳統的建筑設計方式無法比擬的。

(三)推動綠色設計的發展

隨著科學發展觀、生態建設等理念的提出，節能減排、綠色發展理念逐漸被應用于我國各行各業中，建筑綠色設計應運而生。BIM技術的應用使建筑工程的設計、施工、運營各個流程的成本與費用得到了嚴格的控制，節約了材料與能源，減少了周邊生態環境的破壞，是生態建設的體現。綠色設計中采用BIM技術可以實時模擬不同環境下建筑物內部的采光情況、溫度以及濕度等，并綜合計算機與人工分析結果調整建筑結構內部設計，提高建筑物后續使用的舒適度，降低室內電器的使用頻率，實現節能減排的目標[3]。與此同時，BIM技術的應用不僅可以改善建筑結構，可以將其運用在更多項目工程的綠色建筑中，為我國建筑行業的綠色設計提供良好的技術支持。

(四)BIM技術在施工與維護方面的應用

在項目工程施工的過程中，其施工技術、建筑材料、施工工藝、施工設備等都在建筑設計方案中國有著明確要求，施工各項工作應嚴格遵守相關規范與施工設計方案的要求。由于部分項目在施工過程中會出現突發問題，或存在一定的安全隱患。相關人員利用BIM技術可對施工現場的設計與施工和質量進行調查與評估，及時解決問題、排查安全隱患，確保家族施工的質量與效率。同時，施工現場的不同工種之間在某一項目中可能發生矛盾，通過BIM技術及時調整，及時對施工設計進行調整，緩解矛盾。

在項目工程后期維護階段，企業可為使用者提供信息查詢等功能，并借助BIM技術將使用者反饋的大量信息整合、計算、分析，再參考結果對比設計方案進行調整。此外，利用BIM技術可以實時評估建筑物的使用情況、性能以及受力情況，為后續設計將提供參考意見，提高建筑工程的整體質量與安全性。

四、結語

綜上所述，BIM技術是一種新型的設計方法，具有良好的效果。通過BIM技術能夠對建筑工程整體與內部構件的受力情況等全面分析，并可通過數據模型為設計人員提供直觀的數據分析，便于設計人員完善設計方案，確保建筑工程設計的合理性、科學性與可行性。同時，IM技術的應用可實現我國建筑行業的可持續發展，具有重要的現實意義。