BIM技術在建筑工程設計中的應用

陳 浩 張 新 劉海勇

中建八局第二建設有限公司 山東 濟南 250014

隨著時代的發展和進步，對建筑工程質量的要求也越來越嚴格。在這樣的背景下，傳統的二維平面設計已經不能滿足日益復雜的設計技術要求，人們需要一種新的技術方法來提高設計工作的水平和質量。BIM技術是一種基于現代數字化的信息管理技術，可以高質量、高效率地完成建筑工程設計。

1 BIM技術指標

（1）信息集成

在施工圖設計階段，可以在建筑模型中建立信息模型的專業信息，這也體現了BIM技術的綜合特點。通過整合各方面專業信息，提高建筑、結構及設備設計的全面性和完整性。這些高度集成的專業信息我們稱之為建筑模型數據庫，該數據庫提供有關建筑材料和結構尺寸的信息，應用于建筑和結構設計，BIM技術用于整合和協調建筑結構和設備構件。

（2）協調建筑結構設計

BIM技術優化了建筑設計平臺，在設計過程中，可以改善業主與工程總承包企業之間的溝通，從而獲得信息反饋。BIM技術的應用主要基于不同類型的專業建筑結構設計，通過檢測建筑構件之間的交互，可以提高建筑設計團隊的工作效率，縮短建筑設計的規劃時間。

（3）信息化設計

利用BIM技術設計建筑結構可以將零散的數據和信息連接起來，技術人員更改建筑結構的設計參數后，就不需要再編輯建筑設計圖了，BIM會自動改變信息結構。BIM還可以模擬建筑的不同階段，在建立模型時，工程師只需要對影響建筑的因素進行綜合分析，從而節省建筑設計時間，提高建筑效率。

1.1 分析BIM的技術優勢

（1）可見性

BIM技術可以使用3D模型清晰地表示建筑結構之間的關系，設計單位、施工單位可以進行施工技術交流，共同制定科學合理的施工方案。BIM技術的應用可以給建筑結構信息變化提供動態過程，可以判斷建筑和結構設計是否合理，以便判斷是否可以合理滿足施工的需要。另外，建筑工程需要很多的細節，細節上的失誤可能會導致整個建筑工程出現問題。因此，在施工前應運用BIM技術解決和糾正施工問題，從而促進建筑和結構設計中施工平面的優化，減少施工過程中的尺寸誤差和管道碰撞。

（2）虛擬架構

通過BIM平臺，可以查看或制作三維建筑模型，動畫模擬施工過程，分析工作平面和進度，提高施工安全，降低施工風險，利用BIM技術，可以根據建筑結構的數量來計算工程造價，使得工程造價計算更加準確和方便，根據建筑結構的成本，可以對建筑結構進行修改和改進，以滿足建筑結構設計的需要。

1.2 BIM技術的現狀

雖然BIM技術已經在中國建筑領域得到了應用，但是它有廣闊的發展空間，例如，國內企業使用的建筑模型數據不一致，很容易導致建筑模型的重復和浪費，另一方面，BIM技術的概念在中國還沒有得到普及，其應用范圍仍然非常有限，很多設計師對BIM技術(軟件建模)沒有很深的理解，現階段設計師還沒有實現建設項目的統一，各環節之間的模型交互也沒有明確的數據，容易造成設計返工，增加了維護成本。

2 當前BIM技術在建筑設計管理中的困難

2.1 協同設計系統

建筑工程設計中BIM技術的管理應立足于專業，相關專業的設計師只關注企業利益，而忽略了實際圖形在建筑工程設計中的關鍵作用，從而加劇了與其他管理者和設計師的沖突。這減少了對設計管理的理解，不完善的設計協調體系加速了BIM技術在整個行業的推廣和整合。

2.2 數據收集

在現代建筑工程中，運用BIM技術進行設計管理可以提高設計效率，因此，新技術平臺的實施需要更多的分析和設計軟件的安裝和操作，以及整個過程中數據的合理性和及時性，全行業的信息收集對小型建筑企業構成重大挑戰。

2.3 不同的設計標準

BIM技術應用于建筑工程設計管理，為了滿足設計和管理規范的要求，而忽略了專業設計軟件應用模式的改進范圍。BIM目標和規則的深入處理給BIM技術標準的應用帶來了挑戰，因此，不可能對大量的數據進行分類和分析。此外，對于設計軟件標準的分析和應用也存在不同的觀點，2018年以前，許多國家就已經提出了建筑信息模型應用標準，旨在填補BIM技術標準應用方面的空白，增強對BIM技術應用相關標準的理解，這是BIM技術應用的關鍵。

3 BIM技術在建筑工程設計中的應用優勢

3.1 設計信息轉換提高整體設計質量

建筑工程設計是一項非常系統和復雜的工作，需要大量的工程數據，有很多設計工作要做。隨著我國建筑工程領域的不斷發展和進步，現代建筑工程的外觀和內部結構發生了巨大的變化，傳統的二維軟件已經無法進行有效的設計和實施。BIM技術在建筑設計領域的應用，給工程數據的數字化轉換帶來了巨大而復雜的變化，大大提高了數據分析處理的效率。同時，BIM系統也可以讓設計師有效的完成建筑各方面的設計，從而提高整體設計的質量和效率。

3.2 降低設計方案的難度

眾所周知，建筑工程設計方案的修改和完善是可以避免的，但對于設計師來說，在傳統的設計方案編輯工作中，改變任何一個環節的工程數據都會導致許多后續的變化，所以修改設計方案通常是費時費力的。BIM技術的核心是建立一個完整的工程數據庫，同時，在修改設計方案時，其他相應的數據進行相應的調整，大大降低修改設計方案的難度和工作量。

3.3 建筑生命周期設計

從專業的角度來看，建筑工程設計是由建筑密度、單元造型特征、結構設計、外部環境、建筑造型等因素構成的。BIM技術的應用可以看作是對建筑工程設計過程的重組，從而優化建筑全生命周期設計的控制和管理。例如，在項目的選址和改造階段，BIM技術可以開發和利用場地范圍和環境條件，提高土地利用效率；在建筑工程初步設計階段，采用BIM技術進行完整的設計分析和仿真，確保布局；此外，在機電工程設計階段，可以充分模擬電、水、材料，達到節能降耗的目的。

3.4 BIM有助于實現3D集成

BIM技術涉及的領域非常廣泛，在建筑工程的實際設計過程中，設計人員必須按照設計文件的要求進行科學設計。傳統的設計方案受到二維空間等條件的限制，設計只能發揮設計配置的一部分價值，而不能發揮設計配置的整體價值。設計師和生產廠家只能從一個角度分析設計效果，不能科學地展示整個設計過程。BIM技術是一種三維技術，它可以讓設計師清晰地看到建筑項目的虛擬場景，并讓設計師和制造商對設計的各個方面進行評估。

3.5 提高施工質量

BIM技術的應用為提高施工質量奠定了堅實的理論基礎，增強的可視化技術在BIM技術中的充分應用，使設計師和制造商對整個項目有了更直觀的感覺。BIM技術對整個建筑工程的質量有著很大的影響，在設計過程中，不僅要注重整體結構，還要對每一個細節進行優化。BIM可以提供更詳細的建筑設計信息和工程數據，這樣既能保證施工質量，又能提供更準確的數據支持，在施工過程中，一定要嚴格有效地控制整體施工成本。

4 BIM技術在建筑工程設計中的應用

4.1 利用BIM技術改進建筑工程的三維模型

僅僅運用BIM技術來建立建設項目的初步模型是不夠的，我們需要整合多個行業的數據，不斷完善和優化三維模型，提高整個項目建設的穩定性和效率，最終為項目建設提供有效的指導，在建筑工程獨特的三維模型中，有必要結合傳統的二維設計方案，根據工程的實際設計要求建立相應的模型，此外，BIM技術可以優化三維模型，提高建筑工程設計的準確性，為一些復雜的工作集的后續施工提供穩定的技術支持和幫助。

4.2 利用BIM技術整合技術信息

為了應對現代建設項目規模的不斷擴大和建筑設計的不斷完善，大量的技術數據和信息將參與到建設項目的施工過程中。建設項目產生的數據越多，對數據的收集、整理和分析就越有效，從而在不同的建設環節之間建立和諧的關系。利用BIM技術，我們可以對建設項目的信息進行整合、總結和維護，通過計算和論證得到相應的設計方案，從而對建設項目的信息和數據進行存儲和分析。只有在后期的施工過程中，我們才能提供真實可靠的數據，提高施工質量和工程的整體效率。

4.3 使用BIM驗證沖突

BIM技術在建筑工程設計階段的應用，不僅可以增強設計模擬的功能，還可以及時驗證和分析一些矛盾問題。使用BIM系統可以減少建筑中的沖突處理。為了確保所有施工都能滿足工程設計要求，并為工程施工提供穩定的技術支持。項目設計對于建筑項目的分析和管理非常重要，因此需要BIM技術進行科學合理的設計管理。提高建設項目的整體建設水平和城市基礎設施建設能力。提高BIM技術在設計管理中的應用，提高設計工作水平。確保后續施工和運行的可靠性和科學性。

5 結束語

總之，隨著我國科學技術的不斷發展，再加上信息技術的發展，BIM技術的發展和優化已經實現，在建筑領域具有重要的應用價值，特別是在建筑項目的設計和管理中，BIM技術可以起到很好的管理作用并得到推廣，這對建筑業的可持續發展具有重要意義。