BIM技术在建筑工程设计中的应用

BIM技术在建筑工程设计中的应用

周昶

陕西新世纪工程管理咨询有限公司 陕西省 710000

摘要：BIM技术是建筑工程领域中十分重要的技术之一，是一种通过建立数据模型来实现建筑工程可视化管理的技术，能够有效呈现建筑工程的整体设计效果，帮助设计师在设计阶段规避很多不必要的技术冲突问题，降低建筑工程发生变更的几率，提高工程施工的质量和效率。设计是建筑工程施工开展的基础，设计图纸和方案的质量越高，工程施工质量、效率、成本控制的水平越高，必须得到建筑施工单位的重视。在应用BIM技术时，设计师需要注意信息数据的偏差问题，避免因偏差导致设计质量。本文从BIM技术入手，分析并探讨BIM技术在建筑工程设计管理中的具体应用效果，希望可以为建筑工程设计水平提升提供一些思路和参考。本文以预制装配式建设设计和建筑供暖工程设计为案例，深入探讨BIM技术对建筑工程设计的价值和作用。

关键词：BIM技术；建筑工程；设计管理

引言

随着科技的迅速发展，计算机信息技术也逐渐深入到人类生活的各个层面。纵观整个历史长河，有人类的地方就有建筑。而建筑工程作为一个十分古老的学科，在发展的过程中也引用了许多先进的计算机信息技术，并应用在实际工程项目中。由于人们对于居住水平标准的不断提升，建筑工程的规模也随之不断扩大。传统的设计软件因其二维模型无法直观表达建筑物整体形象、设计人员协同效率低和设计时间长等因素，已经无法满足如今高强度、高节奏的工程周期。而近几年兴起的BIM技术作为一种新型的设计工具，可以弥补传统设计技术存在的不足，能够更好地帮助专业人员精确地设计建筑物外观和结构的三维模型。它不仅满足了业主越来越苛刻的要求，而且为承包商、建设单位、施工单位等带来最大的经济利益。BIM技术已经逐渐成为国内建筑行业发展的内在驱动力，具有关键的现实意义。

1BIM技术概述

BIM技术是建筑工程设计过程中常用的一个技术，其主要对建筑结构进行模型的构造。通俗来讲，该技术能够将整个建筑工程设计过程进行3D化的呈现，设计人员通过观察模型就能够对整个设计过程进行大致的规划。在对模型构建的过程中需要结合建筑过程中涉及的各个数据，并将其作为依据来模拟建筑施工现场的真实信息，从而将整个施工情况以一种更为直观的形式呈现出来，从而更好地完善施工过程，提高施工的质量和效率。通过将BIM技术应用于其中能够建立三维模型，直接展示建筑施工设计过程中的一些细节问题，使得管理人员能够更加精确的了解建筑施工设计过程中的重点，并进行针对性管理。在建筑工程施工的过程中，通过将各类数据进行对比，最终采用量化的方式进行表现，其中的重点在于应当及时记录施工过程中有关质量的信息，数据可以分为审批回复、基础数据、控制要求数据等，一般基础数据主要涉及一些施工过程中的基本信息，例如负责人施工单位以及工程名称等。基础信息能够帮助工作人员把控施工质量的责任主体，并且在后续施工的过程中协调出现的困难，在质量控制的过程中产品的属性以及要求是核心数据，数据主要通过对质量控制指标进行测量、录入，最终获得最真实的情况数据，并且设置相应的规范标准。审批恢复数据与前两种数据有着紧密的关系，尤其是在控制要求以及产品属性这一方面，该类数据一般包含责任人对于施工质量的意见。

2BIM技术在建筑工程设计中的应用

2.1利用BIM技术创造信息库，建立三维立体模型

BIM技术最显著的应用就是专业人士可以依据建筑物的实际情况，输入建筑物相关参数，创造一个包括结构构件的详细信息以及构件外事物状态情况的信息库，从而建立一个与工程实际情况一致的三维立体模型。根据这个模型，设计人员可以形象、直观地看到建筑的优缺点，并直接根据模型进行修正，使其满足工程的规划建设要求。BIM技术还可以直接在模型上显示出不同部分组装材料的颜色价格以及各位置的关联，这个功能带给了设计者以及业主良好的体验。未来人们再也不用面对刻板的户型平面图进行想象，而可以直接使用BIM技术提前参观建筑物，仿佛置身于实际的楼内。此外，BIM强大的模拟功能还能灵活运用于发生地震火灾等紧急事件时，模拟居民疏散逃离以及救灾人员的行动路线，从而在设计阶段就能对原有的方案进行修改，保障建筑物的安全性能与可靠性能。

2.2通过虚拟功能进行节能设计

节能、环保是建筑行业未来的发展主流趋势，也是现代城市建设的必然方向，对太阳能、风能的利用很难在现实世界中进行尝试和模拟，借助计算机和BIM技术能够有效实现虚拟设计，实现建筑物对能源的利用最大化。比如结合建筑工程现场的勘探数据和建筑物本身的参数，利用BIM技术软件的虚拟功能来模拟构建建筑物所处的环境，为虚拟建筑物营造太阳辐射、风力环境，借助技术软件来对虚拟建筑物进行太阳能辐射量测试和风环境测试，有效提高对能源的利用率。设计师掌握了建筑物现场的太阳能辐射量，可以为建筑物配套设计太阳能幕墙、光伏发电等异形设计，也可以对建筑物之间的距离进行合理规划，提高建筑物住户的采光效果，避免建筑物之间距离过近或过远。

2.3在结构性能分析中的应用

在建筑工程设计的过程中，BIM技术能够对建筑结构性能进行分析。在结构设计的过程中需要对相应的元件进行改进，利用BIM技术可以进行建筑结构的分析，从而优化整体设计，使得设计更加具有稳定性。此外，BIM软件中的对应功能能够对建筑的结构性能进行分析，使得在基于实际数据上的分析更为精准、快速。例如，在针对地下室结构设计中，利用BIM技术能够对管线铺设进行规划，防止出现管道打架问题，以此来节约建筑材料。如果在分析的过程中发现的问题应当及时进行修改，优化结构设计。

2.4设计协同优化

协同化的设计正是建筑工程设计管理，需要解决的重点的问题，根据实际建设的情况不难发现，二维的施工图在协同设计方面，存在着很多困难，特别是一些工程设计比较复杂的情况下，困难程度将会更高。因为建筑工程的设计是一种横跨多个专业，并且需要很多人共同合作的项目，专业的特点不一样，因此设计理念也会产生很大的差异。在设计的时候，就会出现一些设计的漏洞或是设计的冲突，这样很有可能就会使得施工出现返工现象。如果在建筑工程设计阶段使用BIM技术进行正向设计，就可以有效地整合以及分析数据，检测不同的设计相互之间有可能存在的差异，并且把具有差异化的信息，使用更加直观的形态将其展示给设计人员，在这样的情境之下，设计师可以通过观察图纸的三维效果，在自己的专业领域当中发挥更多的价值，让设计有所优化。

结语

综上所述，虽然目前BIM技术在建筑工程设计的过程中仍然处于初级阶段，但是作为一种比较新式的管理技术，在实际应用的时候，其发挥出的价值已经引起了人们的广泛关注。如在设计阶段的设计、检查、出图、预演、算量、演示；施工阶段的场地布置、图纸会审、施工模拟与施工方案评审、技术交底、预制加工、安装模拟、进度控制、安全质量巡检、工程量与变更管理；运维阶段的三维可视应用，全息信息集成、精细化运维管理、培训与远程诊断、工艺流程仿真等。因此，在建筑工程进行全生命周期管理过程中对BIM信息模型不断地进行补充完善和使用，可以让这项技术引导之后的工程质量获得更多提高。

参考文献

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[2]姜文化.基于BIM的建筑工程设计管理初步研究［J］.智能建筑与智慧城市，2018（12）：44-46.

[3] 邱建平 .BIM 技术在建筑工程造价管理中的应用探讨 [J]. 中国房地产业，2020（23）：156.