B IM 技術在建筑施工設計中的應用

宋艷玲

山西西山白家莊礦業有限責任公司（030053）

隨著城市化進程的加快，越來越多的高層建筑拔地而起。由于高層建筑空間功能多元化,建筑結構復雜化,所以傳統的建筑施工圖設計方式已經難以適應現代高層建筑施工的技術要求。在高層建筑的施工過程中，設計與施工是非常重要的環節，加強設計與施工質量管理對提高高層建筑物的質量具有非常重要作用。傳統施工圖設計存在信息不對稱、信息共享程度低等問題,易導致工程返工,降低工程質量，還影響施工進度。利用BIM 技術，可以優化項目設計，避免施工階段由于設計錯誤導致的返工，既提高了施工進度，又達到降本增效的目標。基于此，綜合建筑施工特性，有針對性地使用BIM技術極為關鍵。

1 在建筑施工設計中BIM 技術的特性

1.1 可視化

在建筑施工設計中，CAD 制圖主要采用二維形式，不能直觀地引導整體施工進程，需要技術人員具備較強的實踐經驗，從而更好地提升工作效率。然而，利用BIM 三維設計技術，借助實踐模型，可使專業技術員能夠更好地掌握建筑施工技術。BIM 技術把建筑施工設計與運營有關數據統一在對應平臺上，極大地提高了施工人員相互間的交流與協同能力，進一步提升了整體工作成效[1-3]。

1.2 協調性

使用CAD 二維設計方法，不同專業相互間的協作，只是簡單地互相提取材料，交流不具有實時性與全面性。BIM 模型融合全專業模型，實施篩查碰撞，探索問題，隨后實施改正與協作，可讓不同專業設計及其施工人員在統一的平臺上進行建筑施工設計，全方位提升協同成效，縮減工程費用投入。

1.3 模擬性

BIM 技術借助三維模型輸入到naviswork 軟件，把整體施工進程規劃與模型融合，能夠直觀、精準映射出整體建筑施工流程。利用施工模擬，改進施工材料及場地設置，進一步優化施工費用投入，提升整體施工品質，同時也提升了整體施工效率。在施工的關鍵位置或者主要施工節點，利用模擬解析技術來指引施工操作，也可利用5D 模擬技術，通過信息模型組件獲得精準的成本預算信息，科學把控費用投入。

1.4 優化性

建筑項目的施工設計與管理進程為持續改進的過程，傳統方法在改進實踐中會大量損耗人力、時間、財務成本。BIM 在創建模型中，具體囊括了建筑不同構件數據，能隨時隨地整改，簡化了改進流程。

第一，施工方案改進。將工程設計與投資回報解析融合起來，會使業主針對設計方案篩選不光只關注形狀評估，同時也會讓大量業主獲知哪個項目設計方案更加切合工程實踐要求。第二，特殊工程設計改進。如裙樓、幕墻、屋頂、大空間等，其費用投入與工作量十分龐大，施工困難度非常高，施工問題層出不窮，因此需要利用BIM 改進設計施工方案，減少施工周期，優化了造價成本。

1.5 出圖性

CAD 圖紙通常會依據持續微調的設計方案與施工進程不合規的情況實時調整圖紙，導致人工費用投入加大，設計品質受影響，整體工期拖延。相反，BIM 制圖則利用建筑全專業實施碰撞、協作與改進的流程，降低變更與微調的可行性。以往手工核算工程量，不但損耗人工成本，而且不可規避手工核算的偏差。相反，BIM 能夠迅速地獲取工程數據，且針對不同構件實施統計解析，預防人工偏差，高品質地完成工程量信息與設計方案的統一。

2 建筑施工設計應用階段BIM 技術存在的問題闡述

第一，利用學習課件自學則要花費大量精力，然而設計人員日常工作繁忙，造成設計人員建模水準與模型品質受到影響。第二，三維制圖需要更加精準地精確度，也要花費大量時間來實現制圖任務。第三，BIM 設計大部分采取原生軟件，致使整體工作成效不高，從而設計人員更喜歡采取CAD 制圖。第四，BIM 設計實踐中，跟CAD 制圖方法與進程不一致，致使絕大部分設計人員無法適應BIM 協作規則，從而整體工作效率低下。第五，BIM 模型由不同族構成，雖然軟件給大家帶來了常規族庫，但無法符合施工中的需求，勢必花費時間創建適合項目的族庫，導致工作效率低下。第六，施工圖審核依舊利用二維圖紙，設計方不愿主動應用。第七，針對BIM模型創建來講，會出現過度建模現象，要將精細化與深度化符合實踐需求，則要擬定標準化流程來制約，不但增添了設計人員整體工作任務，同時也會影響軟件運轉速率[4-6]。

3 BIM 技術在建筑施工設計中的優化措施

3.1 在設計方案時段BIM 的使用

利用CAD 制圖在設計方案時段，無法從三維視角對設計方案進行全方位立體考量。相反，BIM技術不但能把整個方案輪廓展現出來，也可利用參數設計理念，將設計方案當中的構件真正信息融入BIM 模型當中，借助消耗解析與建設費用投入解析功能，提升早期設計決策方案的合理性與便捷性。

3.2 在擴初設計時段BIM 的使用

傳統制圖方式，無法綜合考量不同專業的協作問題，極易出現偏差，致使人工與成本過度消耗。相反，創建BIM 模型，不但利用BIM 技術碰撞篩查功能把設計中不同專業相互間的碰撞整體回饋設計員，且自主形成碰撞檢測數據表格，可使不同專業設計人員實施高效的交流與協作，降低設計微調頻率，全面提升了工作實踐成效，縮減了額外費用投入。

3.3 在施工圖設計時段BIM 的使用

絕大多數設計人員將時間花費在施工圖時段，BIM 技術可將整個項目視為一個整體，使各專業在一個統一的平臺上進行設計，信息共享，降低了不一致性，使施工人員對項目設計的理解大大增強。當設計成型之后，實施碰撞檢測、管線整合、改進設計，節省了時間和成本。將模型當中不同平面、立面、剖面圖紙與明細表利用BIM 精準獲取數據。在BIM 建筑模擬實踐中，完全可實施參數化核算與編輯，在模型某位置產生改變或修正時，其他關聯圖紙及其工程量也會隨之再次生成。

3.4 增強軟硬件投入力度

首先，注重軟件兼容性。第一，格式兼容性；第二，市場需求兼容性。然而，BIM 技術高效應用勢必創建在這兩種兼容性之上，所以，軟件兼容性針對BIM 技術實踐應用至關重要。

其次，選擇效率較高的軟件。在建筑施工設計中經常遇到特殊設計，選用整體設計能力較高的軟件無法符合設計需求。相反，選擇單一或針對局部效率較強的軟件，比如在建筑結構形狀設計過程中，只是依賴日常使用的設計軟件無法設計出完美的效果，但是采取造型能力較輕軟件則快速把結構設計出來，且效率非常高[7]。

3.5 創建相關法律法規

如何讓BIM 技術更好地在建筑設計中獲得普及使用，則要創建相關法律法規。努力改變DBB 施工中通用圖塊替換構件設施導致尺寸大小不符的狀況，可借助BIM 在設計時段發揮作用，進一步縮減費用投入，確保設計不發生改變，讓BIM 獲得肯定，進而全面推動其普及使用。

4 結語

BIM 技術不僅完成了由二維設計至三維設計的轉變，同時針對設計領域來講其也是未來發展趨向。BIM 技術發展較為快速，實踐中也頗見成效，需要完美契合我國建筑領域的大環境，整合當前領域繪圖方式方法，穩扎穩打地普及BIM 技術使用，才能讓大量施工單位認可并獲得收益。