BIM技術在建筑設計中的運用分析

文/王香兵 山西四建集團有限公司 山西太原 030000

1、BIM 技術的簡述

BIM 技術為建筑工程信息模型技術的簡稱，這其中綜合運用了計算機技術、三維數字化技術等，技術應用的核心就在于建立虛擬的建筑工程三維模型系統。建筑工程中相關數據收集以及建立起完善的工程信息模型,從而為設計工作提供完善的工程信息庫，使得建筑工程項目進行可以更加順利、管理工作更加完善。一個完善的建筑信息模型建立,需要在建筑物各個生命周期中將數據、過程、資源進行整合工作,使得建筑項目各方、各個部分能夠進行高效的管理,也對于工程中的各項信息進行分享和互聯,使得整個工程進行周期的工作更加順利。建筑信息模型將設計、建造、施工管理等工作緊密結合在一起,利用集成環境中的各個部分工作來提升工作效率。BIM技術目前被廣泛的應用于工程設計、工程建造、工程控制等各個環節中，BIM 技術的支持之下使得各部門之間的信息得到共享與傳遞，也使得建筑信息的獲取更加便利、保證時效性。同時BIM技術在成本控制、施工進度控制方面也可以發揮良好的作用，從而提升施工工作整體效率。

BIM 技術的特征主要表現在以下幾個方面：第一，BIM 技術可以應用于建筑工程的全過程工作中，具有較為廣泛的應用性，建筑工程信息也可以從全過程中進行收集和運用。第二，BIM 技術數據庫可以實現動態變化過程，工作中便于更新、補充、利用。第三，BIM 技術的信息集成化管理也有助于信息的匯總以及分析工作，較好的應用于竣工驗收等階段。

2、BIM 技術在建筑設計應用中的優勢

BIM 技術具有以下幾個方面的優勢：第一,可視化是該技術的顯著特征,借助三維圖形讓物體呈現立體化,營造生動自然的物體形象,確保人們能從圖畫上更加直觀清楚地了解物體,使物體存在具備真實性。三維空間中進行設計,有效減少建筑設計讀取難度系數,還能有效緩解建筑施工時圖畫讀取難度。第二,協調性借助該模型在進行項目時對施工過程設計內容進行了解,針對各類專業工種的施工人員和管理人員來說,能促進兩者形成良性互動,給后續建筑工程施工有效順利發展。對于設計者、施工單位和業主而言,可以借助信息模型平臺達到及時溝通和聯系,特別是進行建筑設計管理階段,督促參與設計的各個部門形成良性互動,強化企業內部交流溝通,針對存在和發生的問題進行集中管理,妥善處置進而將有效精確的數據信息在設計圖紙中進行集中展現。第三，以BIM 技術為主體的建筑設計工作的獨立性更強，也就在模型的分布式結構中利用多種類型的軟件進行協同作業，在項目的設計中各個部門的工作人員將獨立進行模型設計工作，也在統一的模型數據庫中進行核查和碰撞的工作，從而發現管線交叉、梁柱與墻體、管道井上下聯通等一系列的問題，減少了后期施工中的返工現象出現，模型對比工作比二位圖紙更容易發現問題。第四，BIM 技術應用于建筑設計中可以在數據傳遞等方面發揮更好地作用。另外,模擬性、優化性等諸多的優點可以幫助建筑工作更為順利和高效進行。

3、BIM 技術在建筑設計中的具體應用探究

3.1 在建筑結構設計中的應用

3.1.1 建筑結構與現場分析

通過應用BIM 技術可以將建筑工程周邊的環境、地質因素、人文因素等進行綜合性的分析，加之3D 模型的立體化展示工作有助于對于施工工作的各個環節和相應的設計進行更進一步的分析。尤其是在建筑物設計的安全排查方面可以發揮優質的作用，保證施工和后期運行的安全性。與此同時，BIM 技術在對于建筑結構的各項功能進行分析時，可以實現全面的結構模擬工作，從而在結構設計方面更為合理，保證設計的穩定性。

3.1.2 圖紙設計

BIM 技術可以形成三維結構的模型，在圖紙的設計工作中立體化的圖紙增強了直觀程度，幫助設計人員、校對人員以及后續的施工人員更好地發揮工作職能，保證設計的合理化程度。另外，BIM 技術的應用也減少了原本紙質圖紙基礎上的資源浪費現象，將工程信息的可視化程度增加。

3.1.3 鋼結構建模

鋼結構建模工作是建筑工程設計中的關鍵一步，利用BIM 技術可以將設計方、施工方之間的溝通渠道和信息共享工作能力進一步提升，從而實現高效的鋼結構建模工作。在鋼結構材料的選擇中，BIM 技術的強大數據處理工作能力可以進行不同構件尺寸、不同材料的構件選擇，從而提升選擇的科學化程度，增強了了鋼結構設計的科學性。

3.2 在建筑節能設計中的應用

3.2.1 室外風環境模擬

建筑物節能設計工作中的要求為更大程度的利用自然資源，如自然風等，因此建筑方案的設計就顯得尤為重要，需要對于建筑工程的方位、布局、綠化等相應的工作與建筑工程所在地區進行協調，從而保證自然風在室內的充分流動，也保證建筑物布局的合理性，防止渦流等現象的出現。

3.2.2 室內自然通風模擬

通風系統的運行損耗在后期整體建筑物的運行中占有著很大的比重，因此建筑的節能設計相關工作中需要將通風系統的能耗進行控制。室內自然通風系統受到建筑物內部格局、周圍環境、風向、風速等方面的影響，需要進行綜合性的判斷工作。在設計和模擬工作中利用BIM 技術可以將整個通風系統進行優化，從而提升自然風的使用率。

3.2.3 室內采光模擬

傳統的室內采光的設計工作，需要將建筑物的周邊環境、朝向等進行綜合性的考慮，尤其是根據光照時間等進行的計算工作量十分龐大，BIM 技術應用之后利用大數據處理與分析可以將采光設計工作更加優化，提升設計工作的綜合效率。在系統工作中只需要輸入周邊環境的相關信息，系統內部將根據日照條件、氣候因素等總額和分析，選擇最優的窗地比和窗墻比，完成了對于節能方面的需求，減少了工作量。

3.3 在專業間協調設計中的應用

就當前的應用工作而言，我國建筑工程的各個領域已經實現了BIM 技術與模式的應用，三維圖紙等也融入到了工作中，便于進行協調設計的工作。利用預先協調的工作模式，將各個部門的信息和工作進行輸入，從而保證后期信息共享和專業的協調設計工作。

3.4 在裝配式建筑設計中的應用

3.4.1 優化設計

對于建筑工程的設計工作要求越來越高需要進行設計變更和優化工作，在此過程中進行BIM技術的使用可以使得相關可行性分析上更為便利，直觀展示出不足，從而進行調整。

3.4.2 預制構件安裝

裝配式建筑的預制件安裝也是十分重要的工作，利用BIM 技術的信息反饋工作能力，進行平臺化的管理有助于進行預制件的設計與制作指導，從而提升工程質量。

結論：

綜上所述，建筑物的設計工作是建筑工程開展相關工作的第一步，具有著重要的工作地位。在建筑工程行業快速發展中，BIM 技術的引入可以促進其更好地進行發展，也將BIM 技術的應用程度提升，促進建筑工程的質量提升和工程的順利進行，促進行業的整體進步。