BIM技術在建筑設計中的 應用探討

李艷梅 肖玉敏

科學技術快速發展，帶動了城市化發展越來越快。新時期，建筑設計逐步朝著智能化、現代化的方向發展，僅采用CAD軟件已經無法滿足當代建設設計中多樣化要求。為此，必須積極進行BIM技術的完善，保證其在當代建筑中充分發揮其實際價值，提高建筑設計的便捷性、高效性。本文針對BIM技術在協同設計、管理和分析等方面的應用進行了探討，旨在充分發揮該技術在建筑設計中的重要價值。新時期，國家經濟快速發展，社會大眾對物質生活的要求逐漸提升，其中對住房的要求也越來越高。房屋建筑環節中必須提高房建管理力度，合理應用各類設計方法，加強先進技術的全面應用，從而充分提升建筑房屋的性能和經濟價值。BIM技術在建筑設計中具有較高重要性，應用BIM技術可在設計初期便進行研究分析，從而提升設計方案的合理性、實用性、科學性。新時期，傳統設計方法已經無法滿足當代建筑設計的實際需求，因此，BIM技術便應運而生，且具有較為廣闊的發展前景。

一、BIM技術概述

建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為基礎，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，通過三維建筑模型，實現工程監理、物業管理、設備管理、數字化加工、工程化管理等功能。它將建設單位、設計單位、施工單位、監理單位等項目參與方集中在同一平臺上，共享同一建筑信息模型，利于項目可視化、精細化建造。BIM不再像CAD一樣只是一款軟件，而是一種管理手段，是實現建筑業精細化，信息化管理的重要工具。

二、BIM技術的主要特點

1.可視化

傳統建筑設計工作中，需借助紙張、計算機等完成操作，計算機中涉及的包括2D、3D軟件，其主要作用表現為可及時進行效果展示、場景模擬，保證對應規格尺寸的合理性。同時還要合理借助設計人員的想象能力，方可保證整個建筑的實際效果能清晰展示于頭腦當中。建筑項目中，合理應用BIM技術，可快速進行模型展現，設計人員的對應理念可經由模型進行全面展示，從而利于企業內部不同專業人員的技術交流，并及時完成設計、討論，并快速做出對應決策。

2.協調性

首先，在建筑企業內部，各專業之間的作業人員必須符合組織協調性要求，保證整個企業內部具有一個行之有效的規范性文件，以期推動建筑工程的順利發展。此外，BIM技術還可在建筑體內部布置方面、空間布置方面發揮一定價值，起到協調性效果，如核心筒的布置、水管的布置、燈具的布置等。

3.模擬性

施工前期，傳統建筑設計工作仍停留于理論階段，實際施工效果需在施工后方可知曉，施工過程中可能會遇到各類細節問題，且變更成本較高，為此，最為合理的方法便是在施工設計階段消除潛在問題，完成方案優化目標。BIM技術可借助模型搭建等完成建筑體的仿制，還可結合建筑體的表現形態等進行分析，得到參考數據，如材料配比、承受應力關系的分析中，僅借助經驗可能無法得到最佳配比。為此，借助BIM技術便可完成技術方案的優化，并將最終數據輸入仿真系統中，完成房建結構的模擬。模擬環境中，還要充分考慮不同材料的比例、受力條件等信息，并最終獲得相應的統計資料，找到最佳配比點。一般情況下，BIM技術的結果具有較高可靠度。因此，設計人員在初期便可合理應用BIM技術，借助模型仿真等完成設計優化，并及時發現設計中潛在問題，消除不確定性因素的影響，促進設計工作的順利進行，降低偏差問題等導致的缺陷。此外，BIM技術還可進行自動出圖處理，提升建筑設計效率。

三、BIM技術在建筑設計應用中的缺陷

建筑設計中，BIM技術具有各種優勢。同時，BIM技術在應用中，還會因一些限制因素而表現出一定的弊端問題。常規弊端表現問題如下：第一、BIM技術屬于新型建筑設計技術，其優勢十分突出，可在造型復雜、特殊結構中精細應用。常規簡單普遍的工程項目中BIM技術的應用較少，因此部分建筑設計機構的人員可能會認為BIM技術屬于多此一舉。現階段，部分地區政府機構等鼓勵建筑設計單位合理應用BIM技術，但整體而言該技術的功能發揮效果較為一般。第二、BIM技術屬于較為復雜的項目，為此，需要專業技術人員進行維護、設計和管理，同時相應技術人員還要參與到設計、管理和施工的全過程，通常還會包括后續運營情況，為此，相關技術人員必須具有較高的綜合素養，一定程度上增加了建筑設計成本。當下，建筑設計行業中已經逐步認可了BIM技術，將其當作未來發展的必然趨勢，但是必須充分認知到該行業的技術人員數量較為有限，且并未完全認知到BIM技術的功能，一定程度上限制了BIM技術的發展。

四、BIM技術在建筑設計中的應用

1.建筑模型構建方面的應用

建筑物模型的構建環節中，首先，要積極進行建筑物構建物理條件的建設和分析，確保相應物理條件合理后，將設計方法、設計理念融入其中，隨后方可進行建筑物特征、狀態的建設，并及時完成建筑物內部、外部情況的分析，保證分析的全面性，方可確保建筑模型最終合理效果。建筑結構處理中，必須充分考慮建筑常用參數，及時進行建筑量化，避免傳統建筑模型靈活性不足、參考價值不足等問題，以期快速實現與建筑模型的直觀對話。上述參數化模型可理解成一個數據庫，相關設計人員可結合上述數據庫進行分析，并及時獲得相關信息，受到良好啟發，同時還要在對應基礎之上完成設計優化，并及時進行延伸處理，降低不合理設計的發生幾率，并結合建筑結構各個部分之間的關聯進行分析，力求簡化施工，提升建筑質量。

以下將以邵陽市蔡鍔紀念館項目為例，對BIM技術在建筑模型構建方面的應用進行分析。邵陽市蔡鍔紀念館屬于紀念建筑，建筑面積為3800m2左右，共二層。項目面積雖然不大，但是立面與建筑高差變化較為復雜。在項目設計過程中，應用BIM技術，可以構造出建筑模型，具體如圖1所示，同時其他專業如結構、電氣、給排水也均進行了模型的構建，通過將圖紙三維空間化，各專業模型進行碰撞檢查，有利于對有交叉的地方進行修改和處理。

圖1 邵陽市蔡鍔紀念館建筑模型圖

2.BIM 技術的仿真技術應用

與傳統建筑技術相比，BIM技術可完成建筑結構的參數化處理，設計結果更具合理性，有效結合了計算機仿真功能。相關設計人員在建筑物設計完成后，借助仿真技術進行分析、檢驗，保證建筑物的受力、協調性等滿足實際要求，從功能方面分析具有可行性。最低標準是使用環節中，不可出現結構隱患，此外，建筑設計過程中也要考慮經濟性要求。設計中，除了要考慮日常使用情況，還要充分考慮突發情況的處理，如地震、外物沖擊等帶來的影響，確保建筑物可承受一定的外力沖擊作用，有效保障大眾的生命、財產安全。設計環節中，必須充分考慮各種因素的影響，并靈活應用BIM技術進行演練，將設計方案進行仿真分析后，對結果進行分析，結合力學原理、受力效果等，如設計中，建筑物的抗震能力便可經由仿真處理得到最終結果。

五、BIM 技術在建筑設計領域的發展前景

未來應加強BIM技術與建筑文化的有效融合，在歷史建筑模型的構建中，BIM技術可同時完成分析、保存歷史建筑形態的任務。結合輔助資料，相關人員可快速構建1:1仿真建筑模型系統，借助這一系統可直觀的進行建筑語言方面的表達，從而表明歷史建筑的演變。相關人員可從多個角度出發進行觀察和分析，了解建筑物的材質、環境、結構等信息，從深層次角度出發，還可了解歷史建筑的設計美感、文化美感和精神內核。建立在BIM技術之上的歷史建筑模型，具有真實性、全面性，可快速進行古代建筑的還原，同時還可將其應用于古建筑修復、歷史建筑設計等諸多方面。

新時期，BIM技術帶動建筑工程設計、工程管理、工程建造等多方面的改革，作為一種新技術，國內建造師、設計師等必須逐步進行技能完善，保證其專業取向的明確性，這已經成為當下國內建筑行業就業發展的新方向。現階段，國內應用BIM技術應用較為有限，多集中在大規模工程項目上，且民用基礎設備設施的建設具有較為廣闊的應用價值和發展空間。業內人士提出，相信在政府的推動下，BIM技術在國內基礎設備設施建設中將會有更為廣闊的成長空間。

六、結語

建筑設計作為項目實施過程中的關鍵部分，必須引起足夠重視。BIM技術在建筑設計中具有明顯使用價值，可快速提升建筑設計質量、設計效率，因此該技術的應用也日益增多。借助該技術可完成平面立體化的操作，且最終結果是可直觀觀測的，上述內容的出現使得整個建筑設計更加靈活有效，因此BIM技術的研究具有重大價值和意義。