BIM 技術在建筑工程設計階段中的應用

李 琳

（承德石油高等專科學校建筑工程系， 河北 承德 067000）

隨著社會經濟的不斷進步，建筑行業也在飛速的發展，對建筑物的結構、功能提出了更高的要求，其中信息化技術在建筑領域中的應用也越來越重要，最具有代表性的就是BIM 技術，將BIM 技術應用在建筑設計階段，能夠有效的完善傳統設計中存在的問題，提高設計的效率與精度，保證設計的質量，為接下來的施工階段提供更好的指導，減少變更的發生，推動建筑行業健康有序的發展。

1 BIM 技術的特點

BIM(Building Information Modeling) 是一種基于三維數字的技術[1]，可以用于建筑工程項目的各個階段，在設計階段利用BIM 技術進行建模，可以將模型中的參數化信息儲存在構建的三維模型中，設計的模型信息更加豐富、直觀。BIM 技術具有可視化、前置化解決設計錯漏、提高各專業之間的協調性等特點。

BIM 技術的可視化特點打破了原有二維設計的局限性，在設計過程中能夠突破之前的線條模式構件的局限性，有效的以三維立體實物圖的模式展示出來，從而更好的提升工程設計的可行性與可靠性性[2]。在可視化基礎上，BIM 技術前置化解決設計錯漏的特點能夠幫助設計人員對設計模型進行檢查，設計人員通過對模型進行檢查，可以將模型中構件存在的問題，例如構件的定義以及構件在設計過程中存在的屬性缺陷等問題，都能夠查找出來并進行相應的調整，尤其是各專業之間的碰撞檢測，通過檢測報告能夠查找到管道之間的碰撞問題，針對存在的問題進行有效的調整。

BIM 技術可以在建筑內部空間的設置階段發揮出協調作用[3]。每個建筑物在建設過程中都會涉及到多個專業，例如給排水工程，就會有水管的鋪設，電器采暖就會涉及到布線以及消防工程等，對于設計師而言，有效的利用BIM 技術可以提高各專業之間的協調性，減少以上專業在項目建設中的實際沖突。

2 目前建筑工程設計階段存在的問題

傳統的建筑設計是以二維模型作為基礎，雖然能夠透過二維設計看到整體設計的全貌，但是建筑模型的內部結構常常需要依據設計人員的感覺與經驗設計，主觀性較強，缺乏科學合理的數據作為設計的支撐，使建筑工程質量得不到保障。在利用傳統設計手段進行建筑設計過程中，設計的二維模型是無法給予設計師直觀空間的感受，導致設計師不能很好地理解建筑空間的內容，使設計的模型與實際建筑情況存在較大差距[4]，同時在設計的過程中各專業之間的協調性較差，不能在設計階段有效解決各專業之間的沖突，設計模型不能滿足業主的需求，從而影響整體的設計效果與設計進度。在向項目開發商展示最終的設計成果時，首先需要對傳統的二維設計進行渲染與制作，使最終的設計效果看起來更加豐富與飽滿，但是這個過程中存在的弊端就是后期制作與加工的設計效果圖是一個靜態的效果圖，不是動態的效果圖，導致項目開發商不能直觀的感受建筑物內部的空間結構，無法感受實際建筑物的整體布局，具有較大的局限性。

3 設計階段BIM 技術的應用

在傳統以CAD 為主要設計手段的二維狀態下進行設計，圖紙中圖元本身沒有構件屬性，都是一些點、線、面，呈現在項目各參與方面前的是一份二維狀態下的圖紙，項目業主、造價咨詢單位等要從各自角度對設計方案進行經濟上測算和優化，測算的主要途徑是需要造價咨詢單位將二維圖紙重新建模，利用廣聯達、魯班等算量軟件建立算量模型，建模周期長，花費大量的時間和人力。BIM 技術的出現為設計階段帶來了全新的革命，由于在BIM 條件下，設計軟件導出BIM 數據，造價單位用BIM 條件下的三維算量軟件平臺，按照不同專業導入需要的BIM數據，可迅速地實現建筑模型在算量軟件中的建立，降低建模的時間，及時準確的計算出工程量，并測算出項目成本，如果需要對設計方案進行調整與修改，在對設計方案進行修改后，重新導入依附于新設計方案的BIM 數據，可直接得出修改后的測算成本。BIM 技術在設計階段中的應用主要有以下幾個方面：

（1）三維設計及出圖

將BIM 技術應用在建筑工程設計階段，由于BIM 技術的特點是由眾多軟件實現的，而Revit 軟件由于其兼容性高，被廣泛應用在設計階段，利用Revit 軟件進行建模，在建模階段通過新建項目，對建筑工程項目中的構件賦予相關的信息，例如柱、梁、板混凝土的強度、墻體的材質、室內室外裝修信息等，可以直觀的向業主、造價咨詢單位展示項目的整體三維設計效果，在利用BIM 技術對項目進行設計的過程中，通過BIM 技術，在模型任意需求位置進行剖切，從而得到平面圖紙、剖面圖紙及立面圖等基本元素，基于二維出圖插件完成BIM 出圖，在通過自動添加所需具體標注，索引做法從而得到最終符合規范的施工圖紙。

（2）設計審核

通過BIM 可視化的碰撞檢查，可以實現各專業之間的協調性。對建筑中的各個專業與專業之間進行軟件碰撞及硬碰撞的核查，例如管道之間的碰撞檢測、管道節點的檢測等，BIM 可以自動生成檢測報告，通過檢測報告，設計方可以針對檢測報告中存在的問題，校對設計中存在的缺陷進行有效的調整，對設計中存在遺漏的地方可以進行修補，通過這樣反復的修改與調整，可以降低設計缺陷與設計錯誤，在得到甲方認可之后，施工單位可以以此為施工依據，利用BIM 技術對設計進行審核，該項工程可以大幅減少設計變更，施工返工，減少成本的浪費。

（3）可視化漫游展示

為了更直觀的向項目的各參與方展示設計的效果，無論是建筑的外形還是建筑物的內部構造，可以將BIM 設計的模型導出DAE 格式，接下來將其導入Lumion軟件，利用Lumion 軟件對設計模型進行渲染，從而形成一個更直觀的可視化漫游展示，而展示的視角可以預先設定路徑，通過設定的路徑，在展示過程中不僅可以看到設計的建筑工程項目的外部結構，而且也能夠看到建筑物的內部結構，總而言之，利用漫游展示可以使內部的細部構造直觀的展示在項目各參與方面前，針對漫游展示出的效果，進行有針對性的修改意見，從而減少設計變更與施工返工。

（4）工程量統計

通過BIM 建模設計，利用BIM 軟件在三維設計中可以很直觀的得到構件數量，構件參數，為施工單位提供了施工的依據，同時也為工程造價咨詢單位提供了算量的基礎。

4 結語

綜上所述，信息化技術對推動建筑行業的發展起到了巨大的作用，尤其是BIM技術在建筑設計中的應用，建筑企業應以BIM 技術為契機，轉變傳統的設計思維，利用BIM 技術的可視化、協同程度化高等優勢，將BIM 技術積極的應用在建筑設計中，完善傳統二維建筑設計存在的短板，助力建筑設計行業的飛速發展，提高設計水平。