BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉飛飛

（北京 102100）

BIM 能夠?qū)⒔ㄖ┕ぶ械母鞣矫嫘畔⑦M(jìn)行具體的分析，通過統(tǒng)一的整理將建筑工程模型化，并且以收集的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)建立通俗易懂的電子模型。其中BIM 有三個(gè)顯著特點(diǎn)，分別是可視化，協(xié)調(diào)性和模擬性。可視化是最終可以生成報(bào)表和效果圖的基礎(chǔ)，在工程進(jìn)行的過程中通過BIM 技術(shù)可以最大程度實(shí)現(xiàn)每一部分之間的聯(lián)系，從而為項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中分析提供理論支撐。協(xié)調(diào)性代表著在每一組數(shù)據(jù)中形成相關(guān)聯(lián)的作用，將其與實(shí)際情況進(jìn)行分析，更好的幫助問題的解決。模擬性可以確定部分的虛擬信息，在盡可能的情況下保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

一、技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義及主要功能

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，很多更加先進(jìn)的施工技術(shù)以及現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備被投入到建筑工程中來。BIM 作為其中的一種先進(jìn)的技術(shù)也變得越來越常見，特別是在近幾年，BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用越加的廣泛，并且起到了關(guān)鍵的作用。BIM 技術(shù)的運(yùn)用不僅僅可以促進(jìn)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，還成為當(dāng)今社會(huì)不斷發(fā)展和進(jìn)步的需要。使得工程在掌握基礎(chǔ)技術(shù)水平的基礎(chǔ)上共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)之間的協(xié)同合作，促進(jìn)建筑工程水平的不斷提高。

（一）BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義

目前，BIM 的快速發(fā)展給建筑行業(yè)帶來了巨大的影響，其在建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義重大。首先，BIM 技術(shù)可視化的特點(diǎn)可以讓設(shè)計(jì)師進(jìn)行全方位思考，改變工作模式，大大提高建筑設(shè)計(jì)的效率，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。其次，利用BIM 技術(shù)的協(xié)調(diào)性特點(diǎn)，使用同一模型數(shù)據(jù)，多專業(yè)協(xié)同工作，提高各專業(yè)間合作效率。最后，BIM 技術(shù)信息的完備性讓各專業(yè)的信息有機(jī)的結(jié)合，可使施工人員看到包含整個(gè)項(xiàng)目的信息模型，進(jìn)而有效減少施工階段會(huì)出現(xiàn)的各種設(shè)計(jì)問題。

（二）BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要功能

對(duì)比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模型，BIM 技術(shù)的主要特點(diǎn)和重點(diǎn)關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)信息方面。建筑工程可以利用BIM 技術(shù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)信息庫的建立，實(shí)現(xiàn)在工作人員需要建筑設(shè)計(jì)的某些信息時(shí)，能快速高效的完成對(duì)數(shù)據(jù)的搜尋，進(jìn)而從間接上提升建筑設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量與效率。其次，BIM 技術(shù)具有對(duì)設(shè)計(jì)圖紙可以更改的功能。BIM 技術(shù)具有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息化的功能，以此為基礎(chǔ)，其能夠在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)便獲取建筑工程詳盡的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，若在施工時(shí)發(fā)生不可解決的問題，便能快速根據(jù)修改數(shù)據(jù)完成變量數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，而更改后的信息數(shù)據(jù)將會(huì)在設(shè)計(jì)圖紙上進(jìn)行標(biāo)記，以便于設(shè)計(jì)人員讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足更高的設(shè)計(jì)需求，讓建筑結(jié)構(gòu)及質(zhì)量更加完善。

二、BIM 技術(shù)在工程設(shè)計(jì)階段中應(yīng)用存在的問題

（一）工作范圍方面的問題

BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用，出現(xiàn)工作范圍不夠明確的問題主要起因是因?yàn)槟壳拔覈ㄖこ痰墓芾砣藛T以及決策人員對(duì)于BIM 技術(shù)并沒有一個(gè)深入的了解，所以他們所提出的業(yè)務(wù)范圍不夠精確，并且也沒有明確的表達(dá)出工程需要達(dá)到的設(shè)計(jì)深度，這就直接導(dǎo)致了工程設(shè)計(jì)人員在工作中不能夠保證設(shè)計(jì)的結(jié)果能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求以及設(shè)計(jì)效果。另外如果建筑工程的設(shè)計(jì)人員一味追求工程的設(shè)計(jì)精度那么就會(huì)嚴(yán)重的影響設(shè)計(jì)的效率，提高設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的周期，也使得設(shè)計(jì)成本在一定程度上提升，影響后續(xù)工作的有效進(jìn)行。

（二）協(xié)同設(shè)計(jì)方面的問題

在建筑工程的設(shè)計(jì)階段，BIM 技術(shù)的應(yīng)用雖然能在一定程度上提升各方協(xié)同設(shè)計(jì)的效率，但是如果使用不當(dāng)也容易引起因?yàn)閰f(xié)同工作過多而產(chǎn)生的一系列其他問題。設(shè)計(jì)人員在對(duì)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)應(yīng)該盡量避免建筑以及運(yùn)營過程中的問題，建筑工程的各個(gè)參與方都會(huì)在設(shè)計(jì)階段增強(qiáng)協(xié)同量，從而造成設(shè)計(jì)工作的難度加大，使得項(xiàng)目的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的周期延長(zhǎng)。

（三）設(shè)計(jì)流程方面的問題

目前，我國BIM 在建筑工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用其對(duì)于企業(yè)的計(jì)算機(jī)硬件方面的配置要求較高，所以在實(shí)際的設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)工程師往往都是先確定好設(shè)計(jì)的原則，然后根據(jù)不同的專業(yè)分別進(jìn)行相應(yīng)的建模工作，之后再將這些BIM 信息化模型進(jìn)行整合。這種流程的工作模式雖然可以在一定程度上避免因?yàn)椴煌瑢I(yè)在同一個(gè)文件之下協(xié)同作業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件以及軟件的造成的計(jì)算負(fù)擔(dān)。但是這種流程模式可能會(huì)因?yàn)闆]有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)工作中的錯(cuò)誤以及各種新問題的出現(xiàn)造成大面積返工的現(xiàn)象。

（四）設(shè)計(jì)成本方面的問題

利用BIM 技術(shù)進(jìn)行建筑工程的設(shè)計(jì)工作時(shí)，往往會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)前期的相關(guān)技術(shù)方面的培訓(xùn)費(fèi)用過高以及各種專業(yè)性軟件的價(jià)格過于高昂導(dǎo)致企業(yè)不愿意在這一階段投入過多的資金，另外由于建筑工程設(shè)計(jì)階段所投入的費(fèi)用占工程整體費(fèi)用的比例極低，所有沒有過多的投資也就不會(huì)有太多的人力、物力來設(shè)計(jì)出更加科學(xué)合理更加優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)方案。另外使用BIM 技術(shù)進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)還有可能會(huì)引起工程數(shù)據(jù)的丟失，導(dǎo)致工程的信息數(shù)據(jù)不夠完整和安全，這就要是因?yàn)锽IM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用中，一般會(huì)使用到多個(gè)軟件來協(xié)同工作，并配合完成數(shù)據(jù)的建模以及其他設(shè)計(jì)工作，并且還需要一個(gè)數(shù)據(jù)信息的共享平臺(tái)來保證軟件之間的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和共享性。但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，由于共享平臺(tái)承載的數(shù)據(jù)信息巨大，再加上共享平臺(tái)的權(quán)限分配不夠合理以及一些設(shè)計(jì)人員的失誤操作導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)的丟失和失真，從而影響到了設(shè)計(jì)工作的有序進(jìn)行。

三、BIM 技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用的改善措施

（一）做好計(jì)算機(jī)軟件的選取工作

做好計(jì)算機(jī)軟件的選取工作可以有效提升BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用效果，在選取計(jì)算機(jī)軟件時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要在保證軟件與計(jì)算機(jī)硬件完美兼容的前提下，盡可能選取BIM 軟件，或者按照工程的一些特殊需求選取一些高效率的設(shè)計(jì)軟件。

（二）提高設(shè)計(jì)的規(guī)范化，做好協(xié)同設(shè)計(jì)工作

建筑工程企業(yè)在利用BIM 技術(shù)進(jìn)行工程的設(shè)計(jì)工作時(shí)，想要讓工程的設(shè)計(jì)結(jié)果更加的規(guī)范化和科學(xué)化，工程的相關(guān)設(shè)計(jì)單位就必須盡可能完善屬于本企業(yè)特色的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并要求設(shè)計(jì)部門的工作人員需要按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行。另外建筑工程的設(shè)計(jì)人員也需要重視對(duì)設(shè)計(jì)階段各種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及其他工程數(shù)據(jù)的維護(hù)以及管理工作，保證數(shù)據(jù)共享平臺(tái)數(shù)據(jù)的時(shí)效性，并且完善本企業(yè)數(shù)據(jù)信息共享平臺(tái)的權(quán)限控制，避免因?yàn)闄?quán)限控制的問題導(dǎo)致協(xié)同工作出現(xiàn)弊端。另外建筑工程設(shè)計(jì)階段的協(xié)同工作是否有效也是決定設(shè)計(jì)結(jié)果能夠滿足企業(yè)要求的關(guān)鍵因素，所以工程設(shè)計(jì)部門的相關(guān)管理人員需要加強(qiáng)本部門的BIM 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)工作，制定好BIM 設(shè)計(jì)的規(guī)范以及相關(guān)的設(shè)計(jì)流程，其次在利用BIM技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作時(shí)，也需要考慮到本企業(yè)應(yīng)用BIM 技術(shù)的專業(yè)水平，做好BIM 設(shè)計(jì)工作內(nèi)容以及目標(biāo)的優(yōu)化工作，提高工程設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)效率以及設(shè)計(jì)的效果。

四、BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法

（一）在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期實(shí)地環(huán)境勘察階段的應(yīng)用

在建筑工程中建筑地點(diǎn)選用后，對(duì)其周圍實(shí)地環(huán)境開展勘察工作是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必不可少的環(huán)節(jié)。而運(yùn)用BIM 技術(shù)的可視化的功能，就能很好地對(duì)具體環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的分析，使得相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以很好地依據(jù)實(shí)地環(huán)境的地形地貌、自然環(huán)境等環(huán)境狀況，以一種更為科學(xué)客觀的角度來對(duì)具體建筑結(jié)構(gòu)如何有效地進(jìn)行相應(yīng)的分析，并且還能夠做到對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的空間布置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而使得建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。

（二）在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中，不僅能夠有效提高設(shè)計(jì)信息的輸出質(zhì)量及輸出效率，還能夠?qū)崿F(xiàn)BIM 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)更新，推動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向數(shù)字化方向發(fā)展。也就是說，采用BIM 技術(shù)，設(shè)計(jì)方可以在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，建立一個(gè)包含所有關(guān)于建筑的數(shù)據(jù)信息的獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫，讓所有參與設(shè)計(jì)的部門都能夠訪問此數(shù)據(jù)庫，并在設(shè)計(jì)的時(shí)候能夠?qū)Σ煌膮?shù)予以不同的約束，從而提高設(shè)計(jì)質(zhì)量及設(shè)計(jì)效率。

（三）在建筑結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，最大的好處便是能夠很好地通過三維實(shí)體模型來將建筑結(jié)構(gòu)充分展現(xiàn)出來。也就是BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)圖紙實(shí)現(xiàn)由平面到立體的改變，從而全方位的展現(xiàn)出建筑實(shí)際結(jié)構(gòu)，進(jìn)而讓相關(guān)技術(shù)人員能夠有著更深入的認(rèn)識(shí)，來理解到整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體布局情況。另外，借助BIM 技術(shù)還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的諸多錯(cuò)誤，使得相關(guān)技術(shù)人員就只寫錯(cuò)誤之處來進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的修改，來最大程度上減少具體施工過程存在的各種隱患，從而極大地提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體水平的有效提升。

（四）在建筑結(jié)構(gòu)空間規(guī)劃上的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)空間規(guī)劃方面要考慮到很多方面，比如室內(nèi)的具體布局、室外的建筑實(shí)際情況以及街道等。而運(yùn)用BIM 技術(shù)中可視化的特征，就能很好地結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)信息，來將設(shè)計(jì)出來的模型能夠以一種立體化的形式呈現(xiàn)出來，從而使得相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其所要設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)更好地進(jìn)行相應(yīng)的分析，來使得建筑結(jié)構(gòu)的空間規(guī)劃能夠呈現(xiàn)出一種極好的效果，從而對(duì)后面的施工會(huì)更加方便與順利。BIM 不僅僅是一種在近幾年中迅速發(fā)展起來的新技術(shù)，同時(shí)它也代表著一個(gè)科學(xué)過程。一般而言，BIM 技術(shù)是運(yùn)用在建筑信息模型或者建筑信息管理的過程中的，它通過對(duì)建筑過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，分析和總結(jié)，建立一個(gè)三維的建筑模型以便后續(xù)的工作可更加有效率地進(jìn)行。

BIM 能夠?qū)⒔ㄖ┕ぶ械母鞣矫嫘畔⑦M(jìn)行具體的分析，通過統(tǒng)一的整理將建筑工程模型化，并且以收集的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)建立通俗易懂的電子模型。其中BIM 有三個(gè)顯著特點(diǎn)，分別是可視化，協(xié)調(diào)性和模擬性。可視化是最終可以生成報(bào)表和效果圖的基礎(chǔ)，在工程進(jìn)行的過程中通過BIM 技術(shù)可以最大程度實(shí)現(xiàn)每一部分之間的聯(lián)系，從而為項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中分析提供理論支撐。協(xié)調(diào)性代表著在每一組數(shù)據(jù)中形成相關(guān)聯(lián)的作用，將其與實(shí)際情況進(jìn)行分析，更好的幫助問題的解決。模擬性可以確定部分的虛擬信息，在盡可能的情況下保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。其實(shí)在如今科學(xué)技術(shù)不斷得到發(fā)展的社會(huì)環(huán)境中，BIM 技術(shù)也越來越走向成熟，再加上BIM 技術(shù)實(shí)際上的操作較為簡(jiǎn)單，對(duì)于建筑工程中產(chǎn)生的問題可以迅速進(jìn)行分析并且得到結(jié)果，所以目前BIM 技術(shù)已經(jīng)不僅僅運(yùn)用在設(shè)計(jì)和施工階段，它的覆蓋面變得越來越廣泛。

結(jié)束語：綜上所述，隨著近些年我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展以及各種更加先進(jìn)技術(shù)在建筑工程的不斷應(yīng)用，我國使用BIM 技術(shù)的成熟程度也取得了一定成效果，并且也有很多較為成功的案例。但是相比其他發(fā)達(dá)國家而言，我國BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用該存在著很多的弊端和不足。所以我國建筑工程企業(yè)在今后的發(fā)展過程中還需要加強(qiáng)在BIM 技術(shù)方面的投入以及重視程度，培養(yǎng)更多的BIM 技術(shù)方面的人才，并且企業(yè)也需要不斷的優(yōu)化改技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，最大程度地保證工程設(shè)計(jì)的效果。