民用建筑設計BIM應用實踐與反思

姜洪濤

摘要：近年來，建筑行業的數字化信息化得到長足發展，BIM在技術在歐美國家率先使用，并日趨成熟，而在應用過程中BIM技術更多被應用于施工階段，很多承包商忽視了BIM在設計階段的使用優勢。基于此類情況，本文主要展示BIM技術的應用對于提高設計品質、減少返工、提高工作效率方面的優勢，以期為BIM后續在設計過程中的應用和推廣打下良好基礎。

關鍵詞：BIM;民用建筑;實踐應用

BIM技術又被稱為建筑信息模型，主要利用數字化技術建立虛擬的建筑工程三維模型，通過這種方式提供一個完整且與實際情況相一致的建筑工程信息庫。這種施工方式增加了信息集成化程度。目前這種技術主要應用于項目復雜、造型奇特的建筑當中，這在一定程度上導致BIM推廣存在困難。為了更好的普及BIM技術，應盡可能在一般的民用建筑設計過程中運用BIM技術，為未來的工程項目積累經驗。

一、BIM技術在民用建筑設計階段的應用

（一）模擬仿真分析，比選優化方案

在施工方案設計過程中，可以以BIM模型為核心平臺，將建筑物相關的材料特征、力學參數、設計屬性等重要數值體現在建筑設計圖當中，同時對建筑物的落成后的效果進行模擬計算，具體包括日照、能耗、噪聲、空氣質量、光污染等。利用這些數據對整個設計過程進行調整和優化;也可以利用BIM分析工具對房屋的供暖和降溫情況進行分析，確定日光照射率，在設計范圍內盡可能調整陽光照射角度，給予建筑更好的光照條件。為了更好的落實綠色建筑、節能減排的環保要求，可以從地區天氣變化情況和電網數據對整個建筑的能耗和碳排放量進行限制，做到精確控制、精準規劃[1]。

（二）數據源唯一，信息動態相關

將原始設計相關參數集成在一起并建立虛擬的建筑工程三維模型，并將其作為唯一的源數據，這個源數據就相當于數字建筑信息數據庫，其中具備設計相關的所有信息。一旦原始設計出現變更，可以直觀的反映在各種設計當中，使得設計更改更加便利，減少了溝通帶來的時間差。這種設計方式也在一定程度上降低了設計師的工作量，由于在同一階段的模型對象的相關數據均為同一數據，可以由不同的設計師參與設計，無需反復重新創建模型，保證設計精確度。

此外，在項目設計過程中專業人員可以使用系統自帶的碰撞檢測功能進行查錯并進行實時調整，保證各個設計之間靈活搭配內部無碰撞。此外在成果展示過程中，BIM技術的應用可以將整個建筑的設計情況以4D模擬的方式向業主直觀的展示出來，將建筑效果完成效果以更加直觀的方式展示給業主，讓他們能夠根據需求自由選擇。

（三）加強凈高分析，優化管線排布

伴隨著建筑設計水平提升，建筑內部各類管線也逐漸增多，以往需要在土建主體結構施工完成，機電安裝基本完成的情況下才能注意到管線設計的不合理之處，這種情況下由于建筑基本完成，難以再次對設計進行調整。而應用BIM技術后，部分涉及管線較多的建筑可以利用BIM技術進行模擬預建造，對空間狹小、管線密集或是凈高要求高的區域進行凈高分析，并利用BIM模型對三維管線進行綜合排布，對空間管線進行優化，解決管線碰撞問題，降低協調周期，保證管線排布合理，提前發現不滿足凈高要求和美觀需求的部位，避免后期頻繁變更設計，節約成本[2]。

二、BIM技術應用特點

由于國內大部分設計團隊對于BIM技術的掌握和需求仍處于起步狀態，因此部分團隊在設計過程中通常使用BIM團隊與設計團隊并行的模式，在傳統設計團隊外額外新增BIM設計團隊進行建模，傳統設計團隊結合建模情況對設計進行修改和完善，修改效果。這種推廣方式在保證風險的同時有效提升設計質量，但缺點在于增加了用人成本，需要額外多負擔一個

團隊的用人支出，也在一定程度上對傳統設計團隊的人員素質提出了更高要求。而另外一種模式就是完全使用BIM建模技術代替傳統設計，但是由于二維平面設計在國內的應用已經相對成熟，許多施工方更加習慣利用平面設計圖來對整體設計進行考量，這種方式想要在國內得到廣泛應用需要一定的時間。

因此在BIM設計推廣過程中，可以先通過試點的方式積累項目經驗，逐漸擴大技術知名度，完成推廣過程。在試點項目選擇過程中，應盡可能選擇設計基本完成的項目，避免出現延誤工期的風險，在實際應用過程中應不斷總結BIM技術實施遇到的困難以及BIM技術在項目中所能展示出的價值，在此基礎上制定統一的建模標準和信息管理標準，最終形成一套規范化的設計流程并將成果展示出來，建立一套完成的BIM建模設計標準，為新興技術的推廣打下堅實基礎[3]。

三、BIM技術應用反思

BIM技術在應用過程中可以有效提升設計品質、減少浪費，但在推廣過程中也遇到了一定障礙。部分人認為BIM技術之所以沒能得到廣泛應用，是因為3D設計的工作周期和工作量要遠遠超過2D設計，不能適應目前土建市場的具體需求，而BIM軟件本身也處在不斷的更新換代過程中，目前的軟件應用仍然具備較為問題，在一定程度上限制了BIM技術的推廣和普及，此外在BIM技術的應用增加了設計師的工作量，雖然有效為業主解決了施工隱患，但自身未能得到相應的報酬補償，導致BIM技術未能得到設計從業人員的重視。

為了更好的解決這些問題，讓BIM真正在國內土建市場得到推廣和應用，可以將建筑規范標準軟件化，以此實現智能審圖，提升設計效率和施工效率;將綠色建筑的相關標準軟件化可以對整個建筑設計實現智能評價和碳排放評價，幫助業主更加了解建筑的具體情況。因此在BIM技術未來發展過程中，應將三維建模技術與知識自動化技術融合在一起，實現自動評價，提高建筑效率的同時讓人們認識到BIM技術應用所能帶來的優勢，實現關鍵技術的大規模普及[4]。

結束語

綜上所述，在民用建筑施工過程中應用BIM技術，可以有效解決管線排布不合理的問題，在一定程度上強化協同設計的便利性。雖然目前BIM技術仍然處在發展過程中，未能得到廣泛的認可和發展，但這項技術背后所流露出的廣闊的發展空間預示著其未來的良好發展前景，在這個過程中需要不斷的推廣BIM技術的應用，在應用過程中不斷反思并總結經驗，讓BIM技術得到進一步的普及和發展，在建筑設計中發揮更加高效的作用，推動工程建設行業信息化發展水平。

參考文獻：

[1]屈佳寧，晉夜，陳燕.BIM技術在室內設計可視化中的應用探析[J].江西建材，2020（12）：98-99.

[2]黃龍.BIM技術在裝配式建筑深化設計中的應用研究[J].江西建材，2020（12）：100+102.

[3]楊帆，嚴嘉耕.淺論應用BIM技術進行碰撞檢查[J].四川建筑，2020，40（06）：292-293+296.

[4]許俊民.綠色建筑結合BIM技術的最新發展[J].西部人居環境學刊，2020，35（06）：17-23.