基于BIM的建筑工程設計優化關鍵技術及應用

曹立棟

摘 要：在建筑工程設計中，注重 BIM 技術的應用具有十分重要的意義，也具有很強的優勢。將 BIM 技術應用到建筑工程設計優化環節當中，可以進一步提高整體的工作效率，實現不同專業的協調溝通，對建筑行業來說，具有非常重要的意義。

關鍵詞：BIM;建筑工程設計;應用

BIM技術的統計功能為設計提供了便捷、高效的工具。建筑行業技術的發展和變革是一個復雜而艱難的過程。但隨著相關單位和企業對BIM技術的研發和探索，以及現代化電子技術的完善，BIM技術必將發展成為建筑設計行業的主流趨勢，推動建筑生命周期的延長，轉變傳統的建筑設計和施工方式。

一、BIM技術概述

BIM是building information modeling的簡稱，即建筑信息模型。這種建筑信息模型是科學發展的產物，主要就是運用數字化和信息化技術，將實施的實體和功能特性通過數字化表達出來。

這種技術具體的講就是將設計中的每個構件元素都賦予相應的參數信息，以這些參數信息為基礎從而構建一個建筑模型，它可以提前將龐大的建筑物通過數字模型動態呈現出來，讓設計人員及時地發現設計中所存在的問題。而且這些信息數據在建筑全過程中都是以動態變化所存在的，發現問題之后可以進行準確的修改，進而保證設計質量和建筑工程的建設進度。

二、BIM技術的特點

2.1完備性特征

在BIM系統之中，不僅會對建設項目的對象所擁有的3D信息數據加以描述，同時會對相應對象的結構、材料以及性能等相關的設計信息加以描述，也會對施工的先后順序、施工進度、工程質量、材料耐久性能以及不用工程之間的邏輯關聯性等加以描述。

2.2關聯性

建筑工程建設過程涉及到設計、施工、運行和維護等階段。BIM技術只有在設計階段把工作做細致，并在初步設計基礎上進行設計優化，接下來的工作才會比較順利展開。其優化的能力取決于模型信息、復雜程度及時間因素。且在實際工作中，傳統的CAD設計無法就此提出更精確的信息。但通過BIM技術可以對建筑物模型的物理、幾何、規則信息點對點說明，提供可以隨實際工程變更而隨時更新的模型;當模型參數修改時，BIM模型會自動修改此參數相關聯的所有數據信息，以此達到對建筑尺寸度，外觀以及結構的優化。在建筑工程設計階段，修改梁、柱等構配件的結構尺寸、材料信息，與之相關聯的墻、板數據信息自動匹配修改，大大降低修改圖紙消耗的工作量。管理運營階段，對某一段墻、柱梁拆除、改造時，可預先通過模型對該部位模擬修改，修改后，如果系統提出安全警告，即表示修改后的部位與其相關聯部位不符合強制性標準，極大保證了使用中的安全性。

2.3一致性特征

建設項目工程的各個時期之內，系統的信息是一致的，同樣的一個信息數據，不需要進行重復的輸入處理。并且，信息數據模型可以完成自動的演化，對象在每一個時期中均能完成簡單的修改或者擴展，無需對對象進行重新的創建，防止出現信息數據的不一致問題。

三、BIM項目建筑工程設計問題

3.1工作范圍

目前，大多數項目參與者對BIM的理解還不夠透徹，無論是BIM設計者的建議，還是業主的基本要求，在工作范圍上都沒有明確規定。（1）BIM業務范圍。（2）BIM設計應用范圍。

3.2設計標準

在我國的建筑設計中，缺乏使用的BIM指導，導致現階段BIM的設計主要是以設計輔助和翻模型形式為主，很大部分的設計師只是用BIM項目設計工區來代替傳統工具的設計工作。由于缺乏嚴格的標準，在BIM項目的設計過程中，雖然建構了很多數據信息，但是并沒有準確歸類，使得數據之間的聯系與組織缺乏規范性。

3.3數據安全

在進行BIM項目設計的時候，有些難度較大的項目，需要多個設計軟件協同工作，才能達到理想的效果。但是在具體的設計實踐中，由于設計人員的錯誤操作、病毒感染、設置不當等，都會對軟件的穩定性造成一定的不良影響。不僅會影響設計成果，甚至會造成數據信息的泄漏，對于數據的安全造成了巨大的安全隱患。

四、BIM技術在建筑工程設計優化中的具體應用

4.1在綜合關系方面設計中的具體應用

建筑工程在建設的過程中，一般都會出現這樣的問題，也就是建筑的地下部分布滿了大量的機電管線，分布的錯綜復雜，變換地又比較頻繁，這就提高了高層建筑工程管線分布的難度。有些設計師在設計超高層建筑時，還將有些樓層設計成了雙層機械停車位，這樣的樓層與正常的樓層相比，空間就會變得比較小，無形中就加大了施工的難度。面臨這樣的問題，就可以在碰撞檢測、基礎建模、管線綜合調整方面采用BIM技術，做到二維深化，全面的考慮施工過程中可能出現的所有問題，避免在施工的過程中出現各種新問題，影響工程的施工進度和工作效率，同時也為施工帶來了安全風險。

4.2在鋼筋節點深化設計中的具體應用

在建筑工程施工的整個工程之中，鋼筋節點這一方面是比較復雜的工序，有時會交叉運用鋼骨與六根梁，情況比較復雜繁瑣。而且隨著建筑行業的不斷發展，建造技術的提高，鋼結構變得越來越復雜，在具體的施工過程中會經常出現鋼梁與鋼柱之間交叉的錯誤情況。但是通過采用BIM技術能夠綜合全面的進行鋼筋的排布，并且進行調整和相應的深化，隨著工程的發展，還可以進一步優化鋼筋節點，能夠極大的節約成本，減少人力和物力的浪費，使建筑工程能夠更高效地進行。

4.3在其他部件深化設計中的應用

超高層建筑的建造與其他一般建筑相比，會更加的復雜繁瑣，因此，我們就應該采用BIM技術，進行更進一步的深化設計。可以采用BIM技術建造機房的大樣模型，并且應該提前確定好設備需要安裝的位置，有利于實際安裝工作的開展，為線路的布置奠定良好的基礎。

結語

在當前國內經濟日益發展的形勢下，建筑工程設計行業要想取得更大的進步，就必須要進行技術的革新。BIM技術的應用可以讓建筑行業得到更好的發展機會，增加其可持續發展的能力。而且當今時代要求建筑工程設計要不斷創新，節約建筑資源，使其呈現多元化發展。

參考文獻

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