BIM技術在建筑設計及施工過程中的應用

葛建軍 董鋒鋒

摘 要：隨著我們國家城市發展步伐的不斷加快，推動建筑行業發展步伐，同時也對建筑施工項目工程提出更高的要求，為了進一步提升建筑工程施工效果，合理的引入BIM設計理念，不僅能夠使得建筑工程施工與設計更加的趨于一體化，而且使得建筑工程施工設計效果以三維立體化的模式展現出來，便于對日后建筑工程的修改與完善，使得建筑施工工程更具完善性。

關鍵詞：BIM技術；建筑設計；施工過程；應用

1 BIM技術的應用特點

1.1 實現建筑施工方案的可視化

可視化對于建筑施工非常重要，可視化設計過程的實現。建模可解析為三方面內容：（1）環境模型；（2）建筑結構模型；（3）施工設施模型等。通過3D建模中上述各類模型的協同設計，利用RVT、NWC、CSV文件標準，實現4D模擬施工，最終導出可視化NWD文件，使整個建筑物工程整體外觀、主體結構、細處構造等全面直觀反映出來，這是以往簡單的建筑物表面施工二維圖無法實現的。

1.2 促進工程項目各方的協調性

BIM技術具有為建筑工程施工協調服務的功能，通過對各方各專業的交叉問題進行收集，并運用數字化分析生成協調數據，為建筑項目各方提供協調幫助。BIM的協調服務出現在建筑工程項目的全過程，工程項目各方可通過BIM的協調服務，可提前實現隨時隨地的問題溝通，從而避免施工問題的出現，保證建筑施工的順利進行。

1.3 實現建筑施工的模擬與優化

BIM技術對建筑作業以建模效仿，發現可能出現的作業問題并及時處理，以實現建筑施工設計改善的目標。其方針模擬過程具體見圖2所示。經過創建3D模型，梳理作業流程，對作業環節仿真再現，達成作業過程的動態監察，最后剖析和評定施工計劃，判定計劃的實操性，且經過調整改善方案，明確最終的建設計劃。

通過三維建模完成對建筑施工中各場景的模擬，完美實現了現實場景的預演，從而對未知的問題進行優化，例如建筑施工方案中的綜合管線設計、管線的碰撞檢查等，都能通過BIM技術的可視化展示進行診斷預測，并最終實現方案的改進優化，從而確保建筑施工的質量安全。

2 BIM技術在建筑設計中的應用

2.1 模擬安裝設計

在進行建筑工程施工項目給排水設計過程中應用BIM技術，其能夠有效的解決施工安裝模擬性問題，由于給排水施工工程管線排布具有一定的復雜性特點，一旦處理不當不僅會增加工程設計的時間，而且還會造成不同程度的資源浪費。BIM技術的應用能夠很好的解決這一難題，BIM技術主要是在三維設計理念的基礎上模擬建筑施工環境，只有在符合相關施工要求的情況下開展具體的施工工作，通過這種可視化的施工工程處理方式，不僅能夠使得建筑施工設計以及安裝程度得以簡化，而且還能在一定程度上加快建筑工程安裝以及施工進度，提高施工效率的基礎上，降低建筑工程施工的變更率。

2.2 設計效果更佳直觀的展現

CAD主要是通過立、平、剖的方式，將建筑工程設計施工管理以三視圖形的形式展現出來，因此說，CAD不僅是一種建筑工程施工平面設計形式，而且還需要對工程項目進行拆分設計。這樣不僅增加建筑設計施工的工作量，而且增加日后安裝與維修的難度系數。相反，在建筑工程設計施工過程中采用BIM設計技術，其能夠將設計效果以一種三維化的方式進行展示，不僅能夠使得建筑工程設計施工的效果更加直觀的展示，而且還能對建筑工程設計施工的效果進行完整的保存。

2.3 有助于協同設計

在建筑工程設計施工過程中引入BIM技術，能夠很好的解決傳統設計中拆分設計以及加載復雜性問題，BIM技術能夠直觀的建筑施工尺寸與大小進行展示，并且還能設計的信息內容進行匯總，不僅能夠提高建筑工程項目施工設計施工的工作效率，而且還節省建筑工程設計施工時間。除此之外，BIM技術還能促進建筑工程施工項目同時進行的功能性作用，以往建筑工程CAD所具有的協同設計是參照其他建筑施工進行，當其他建筑設計施工人員對設計項目進行重新的加載時，不能及時的進行相關的更新信息反饋，在設計讀取時，不僅使得設計的細節信息內容進行忽略，還會使得延誤信息傳遞的時間。然而，引入BIM技術之后，協同設計能夠順利的進行。因為在建筑工程施工設計時采用BIM技術，能夠對同一建筑工程模型進行修改與設計，實時將設計理念反映到建筑工程施工設計模型上，使得建筑施工工程能夠順利進行，而且還能提升建筑工程協同設計。

2.4 參數化設計

在建筑工程設計施工過程中采用BIM設計理念，其重要性能夠通過表達模型上表達出來，引入BIM設計理念，在進行建筑工程衛生器具設計能夠將設計信息在模型上進行讀取，確保管徑尺寸修改能夠順利進行。同時，BIM設計理念的應用使得設計理念都能在參數上完成，相關的設計人員通過對相關的參數進行修改，能夠對設計模型進行改變，使得建筑施工工程達到預期的效果。

3 BIM技術在建筑施工中的應用

3.1 碰撞檢測中的應用

BIM技術具有立體化與可視化優勢，能夠利用其三維技術進行碰撞檢測，以便于優化工程設計，減少施工環節中不必要的損失與投入。在碰撞檢測的過程中，可以利用BIM軟件系統或者諸如AutodeskNavisworks等第三方三維設計模型工具，對建筑工程中的管線、墻體、梁柱等進行碰撞檢測，對碰撞檢測點進行定位，提供碰撞檢測中更加直觀的視覺感受，及時明確建筑設計中的問題，以便于充分溝通并解決問題，以減少施工階段由于錯、漏、碰、缺而導致的工期延長或經濟損失等問題。以管線碰撞檢測為例，在檢測中，通常會使用AutodeskNavisworks設計模型，將各種所需要的數字模型進行信息整合，構建出單一的建筑信息模型，提供建筑整體視圖，能夠進行更加高效的三維協作、照片級可視化、動態仿真與精確性分析，確保碰撞檢測過程中的模型創建、模型查看與模型審閱時模型數據的一致性，確保建筑設計的科學性與建筑施工的合理性。

3.2 管線綜合中的應用

BIM技術的應用將傳統的二維管線綜合進行了立體化的轉換，三維的管線綜合能夠更加直觀地對管線之間的關系與狀態加以展示，因此運用BIM技術能夠有效解決實現復雜的管線排布，提出理想方案。具體的應用流程在于：①對排水管進行定位，排水管是一種無壓管，不能進行管線翻轉，應當始終保持直線狀態，并且滿足管線對于坡度的要求。通常會將其最高點盡量與梁的底部相貼并盡量提高，沿著坡度的方向進行計算，確定其關鍵點標高，并定位其接入立管的位置；②風管定位。風管上方如果存在排水管，則應當定位在排水管下方；若不存在排水管，則應當盡量緊貼梁的底部進行施工，確保天花的整體高度；③其余水管的定位，包括壓水管、橋架管道等，這些水管通常都能夠進行一定程度的彎曲，能夠進行更加靈活地布設。

4 結束語

總之，BIM技術在建筑設計乃至工程管理等各個階段的應用，都是以數據信息處理為基礎的，因此在設計、施工與管理的全部過程中，需要確保各種數據信息的真實性與完整性，并在項目的不同階段，不斷進行數據信息的插入、提取、更新與覆蓋工作，切實反映建筑項目的真實信息，充分體現數據信息在BIM技術應用過程中的重要作用，切實提高建筑質量與建筑效率。

參考文獻：

[1] 王春濤，陳留兵.BIM技術在建筑工程施工中的應用[J].南通職業大學學報，2015（6）.

[2] 姜軼.應用BIM模型加強建筑工程造價管理研究[J].中國高新技術企業，2016（3）：175～176.