BIM 技術在建筑設計中的應用及推廣策略

趙國芳

山西晉設拓凡建筑設計咨詢有限公司（030001）

1 BIM 技術內涵

BIM技術合理地融入了工程、建筑、幾何、計算機等學科領域的各項先進技術。該項技術出現之后，通過長期改進與優化，已經不斷成熟，變得更加先進合理，被廣泛應用于建筑領域中，獲得了理想的應用效果。BIM技術的應用主要涉及三維模型、建筑結構幾何模型。在BIM技術信息數據庫中，設計人員需要提高建筑工程結構的整體性和穩定性，還要精準判斷建筑工程結構屬性、可信性等各項內容。在應用專業的三維模型之后，技術人員的建筑設計將會更加安全、可靠，從而提高了建筑項目的信息集成度，構建了一個專業的、便捷的應用平臺。

2 BIM 技術在建筑設計過程中的應用優勢

2.1 能夠進行自動變更管理

在傳統建筑設計中，設計人員繪制的每一張建筑圖紙都是獨立的設計文件，在完成建筑主平面設計圖紙的同時，還負責建筑立面、剖面及節點大樣等部位的設計和圖紙的繪制。傳統CAD 修正不具備實時修改圖紙的功能，需一一將所有相關圖文及數據進行修正，耗費大量人力、時間，且容易產生人為錯誤。使用BIM建模，在修正數據時，BIM 三維模型會同步進行修改，所有設計構件都有相關性，可同步修改二維圖面，且同步修正所有用戶的模型，導出施工圖，可由計算機進行估算數量，大幅降低計算錯誤發生的概率。在建筑信息模型建成后，可通過Revit 軟件直接生成工程量清單表，用于指導施工前準備工作及造價預算工作。

2.2 更加明確地表達圖示

應用BIM技術，能夠清晰展示圖紙。與2D 建筑設計圖紙相比，3D 建筑設計圖紙可以更加清楚地展示設計信息，為各個專業之間的溝通提供便利條件。在設計時，設計人員不需要反復查找資料，從而大幅度縮短設計時間。應用BIM技術，設計人員可以明確建筑工程中的各個管道是否會發生相互交叉問題，也能夠精確地將設計目的反饋給施工人員和客戶，確保后續工作的順利進行，保證建筑工程質量滿足使用需求[1]。

2.3 提升建筑工程的整體監管質量

如果建筑工程整體的運作從初期的規劃或后期的建成投入使用都是借助BIM 技術，則全部的BIM參數都是規范化設定的，不可以隨意調整與更替，這就在很大程度上規避了人為的修改情況，整體的工程監督管理功能可以得到更好地體現，增進了工程品質，加強了監督管理作用。尤其在開展網絡管理時，所有工程建筑規劃、施工運作、原材料用量都會傳輸到BIM的虛擬模型中，監管部門就可以在真正意義上實現動態化監管。也可以開展所有施工環節的監督管理解析，實現數據的共享以及協同化管理，提升工程建筑的整體施工品質（如圖1 所示）。

圖1 動態化監管

2.4 實現資源共享

傳統的建筑設計都是通過二維模式來對業主進行展示的，同時不同的建筑企業之間也是通過二維模式來進行交流和溝通，這樣就會在很大程度上阻礙相互之間的關聯和互動，BIM 技術就能夠很好地解決這一問題。利用BIM技術三維模式和網絡來進行互動，增強資源的共享性。

2.5 提升設計管理的可視化水平

在建筑設計管理當中，設計主體與業主的溝通、設計主體與施工方的交流，直接影響著建筑設計能否滿足業主需求，設計方案能否得到有效落實。在以往的建筑設計管理中，由于欠缺可視化技術的支撐，因此，無論是設計主體與業主之間，還是設計主體與施工方之間的溝通，都受到了較大的限制，導致了在設計管理中設計主體沒有能夠完全理解與業主需求，施工方沒有按照設計方案開展施工。BIM技術在設計管理中的應用，則能夠在很大程度上消除設計主體與業主、設計主體與施工方之間存在的溝通壁壘，這不僅有利于降低各種風險，而且能夠在減少設計變更的基礎上，有效提升建筑設計效率，控制建筑設計成本。與此同時，對于設計主體而言，也能夠更加便利地開展設計方案優選工作，從而提升設計決策的科學性。

3 BIM 技術在建筑設計中的應用

3.1 提高設計圖紙可施工性

傳統的建筑設計方式涉及許多內容，主要包括建筑、機械、機構等。這也就導致建筑設計中經常會發生各種不同類型的沖突，多項沖突會在短時間內無法被協調控制。設計人員在建筑設計時，要合理應用BIM模型，對建筑的不同系統進行協調控制，從而實現合理控制設計時間的目標，針對設計中存在的各項錯誤內容，采取集中方式進行控制，解決BIM技術應用所伴隨的各項問題。從我國建筑行業的整體發展情況來看，在大多數情況下，設計人員與施工人員在日常工作中的交流較少，導致了設計人員缺少建筑施工經驗，施工人員無法嚴格按照施工設計圖紙進行施工。將BIM技術應用于建筑設計中，可以提高設計圖紙的可施工性（如圖2 所示）。

圖2 BIM 模型提高了設計圖紙的可施工性

3.2 綜合分析利用模型

在綜合分析建筑用戶的過程中，設計人員要詳細分析業主的具體情況，在設計內容中直觀展現。此外，BIM技術能對建筑自身的投入狀況和收益狀況進行了解，還通過協同軟件，提取BIM 模型中的不同組件、模型的幾何和物理信息（時間維度、空間維度等），計算各種組件的數量。這種基于BIM的計算方法大大簡化了計算工作，減少了人為因素造成的計算錯誤，節省了大量的人力和時間[2]。

3.3 強化動態化管控

建筑設計時，動態控制是重要的組成部分，是保證項目進度的關鍵點。在實際的工作中應該應用BIM技術收集與整理施工現場的環境信息，通過借助模擬模型對其進行統籌規劃與分析。構建數據庫系統的時候，應該綜合管理各種類型的數據信息，依照變化情況進行更新，以滿足動態化的設計要求。在建筑工程施工進度設計中，需要明確技術人員的職責，不斷細化與完善施工進度規劃內容，通過場景分析與觀察及時發現施工技術與方案中存在問題。此外，實施動態管理施工進度，防止施工工期延誤給企業帶來的損失。

3.4 強化成本核算和預算管理

成本管理是項目管理的重要內容，在建筑設計管理中需要強化成本核算，保證工程項目的投資更合理，提高資金和資源的利用效率。BIM技術在成本核算中的應用具有明顯的優勢，有助于提高成本核算的準確性。創建基于BIM的實際成本數據庫，及時準確地對工程項目成本進行匯總、統計、拆分，并根據工程項目的實際情況，及時調整成本數據，減少實際成本和預算之間的差異。

預算管理在保證工程項目順利進行方面發揮著重要的作用。BIM技術的應用有助于提高預算的準確性，更好地實現工程項目施工建設的降本增效，降低項目風險，如對工程項目進行深入分析，規范編制項目的概算、預算，明確項目的資金的使用情況和分配狀況。借助BIM模型，對工程項目進行全面的分析，明確工程項目的施工圖設計、初步建筑的方案設計、技術設計、平面布置和結構型式設計等，規范化地制訂投資計劃，合理地確定投資規模和方案，保證工程項目的計劃方案更合理，減少不必要的費用支出。

3.5 提升數據安全水平

構建數據存儲與備份平臺，強化數據安全風險管理，是展現BIM技術信息共享價值的關鍵。在此過程中，建筑設計管理人員要做好兩個方面的工作。

一是做好權限管理。對建筑項目中的設計資料進行訪問權限設置及修改權限設置，能夠有效地強化建筑設計資料的安全性，避免產生越權操作等現象。如在建筑設計中，不同專業的設計人員需要參照其他專業設計人員完成的圖紙，如果沒有做好權限管理工作則容易出現圖紙被誤修改的問題。由此可見，權限管理在BIM技術應用中至關重要。

二是做好信息管理平臺建設。隨著信息技術的發展，BIM技術在應用過程中的信息平臺建設有了更好的技術支撐，為此，在信息平臺建設工作中不僅要確保信息管理平臺實現信息存儲、信息備份、信息共享等功能，而且要重視將云技術應用于信息管理平臺建設中，從而進一步拓展信息管理平臺功能，提升信息管理平臺價值。

3.6 建筑復雜形體設計與建造

應用BIM 技術對各類復雜程度較高的形體設計以及建筑實踐具有重要意義。當前要注重對BIM技術的合理運用，整合諸多復雜形體的各項數據，對各類多維曲線進行有效設計，展示立體形式設計成果。從本質層面來看，應用BIM技術能有效突出現代化建筑發展優勢，可全面展示更為真實的建筑構思，體現建筑設計應用成效，優化BIM設計效果，實現理想化設計目標。BIM技術應用將復雜性較強的建筑項目融入到不同單元與三維結構中，對模塊進行有效設計，對建筑設計中多項問題進行集中控制。

4 BIM 技術的推廣策略

4.1 政府要加大財政支出，鼓勵企業應用BIM 技術

要加強對BIM技術推廣與應用，政府部門應該起到領頭作用，引導建筑行業有效應用BIM技術。由于BIM技術的建模投資成本較大，諸多中小型企業沒有能力對BIM技術進行開發與應用，沒有在工程施工中考慮應用BIM技術。為了更好地鼓勵建筑行業各個企業積極主動應用與推廣BIM技術，政府應該出臺一些政策，為應用BIM技術的建筑企業提供一定獎勵，從經濟上給予幫助。可以設立政府BIM專項資金，為民營企業應用BIM技術給予一定的獎勵，從而一定程度減少建筑企業應用BIM技術的負擔，促進BIM技術在建筑行業中得以廣泛的應用與推廣[3]。

4.2 推廣BIM 技術的相關產業

對于BIM技術的推廣來說，積極優化環境也是非常重要的一點，只有這樣才能讓BIM技術在建筑設計中得到更多應用。這就要求相關的BIM技術人員在政府部門的配合下，建立產業鏈機制，讓BIM技術帶來相關產業鏈的發展，這樣才能夠提高人們對BIM技術的關注度，讓更多人認識這項技術的優勢和特點。

5 結語

近年來，國內建筑工程領域發展迅猛，其專業市場的競爭態勢也逐漸凸顯，從而推動建筑工程在當代社會的持續發展。BIM技術在建筑設計中的運用有著顯著的優勢，但現階段仍然面臨著嚴峻的挑戰，因此，需要持續對BIM技術進行研究，更好地展現其功能價值。