BIM技术在建筑工程设计中的应用优势

BIM技术在建筑工程设计中的应用优势

付英俊

天津市天友建筑设计股份有限公司 天津 300384

摘要：在当前的建筑设计行业领域，BIM的产品正在伴随着BIM技术的发展不断地完善，在建筑设计中的应用优势也更加的突出。在实际工作应用过程中，BIM技术可以实现不同专业、不同部门和不同设计人员之间的数据信息共享，同时借助信息技术的支持，将建筑设计以直观化的形态展示出来，便于设计人员以及施工单位更加直观地对建筑结构细节问题进行分析，从而达到提升建筑结构设计和施工质量的目的。

关键词：BIM技术；建筑工程设计；应用优势

1导言

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。

2BIM技术在建筑工程设计中的应用优势

2.1建筑模型的可视性

所谓可视性即呈现给观看者视觉上的画面，以往的设计技术无法达到给设计者和业主直观视觉上冲击的效果，AutoCAD、PKPM和天正建筑生成的平面图、立面图、剖面图、结构配筋图等都是二维的平面图纸，要人们发挥足够的想象才能在脑海里构造出最终的模型。它们即便有3D模拟的功能，展示的也都是线条状图形，无法观测到建筑物的实际情况，只能等工程竣工后才能看到。然而使用BIM技术可以提前通过对建筑物的三维建模、实际效果渲染以及动画形式表达等功能，生动形象地表现出其状态。

2.2相互协调合作性

就当前来看，BIM技术在我国的发展仍然不是很成熟，还属于初步发展阶段。在实际使用的过程中，需要设计者根据实际的施工情况来进行设计。其次，还应当结合用户的意见和要求，综合各种设计数据进行参考，让这些方面相结合促进其协调运作。在实际的设计过程中，也需要通过建立3D模型来对实际的设计情况进行分析。可以说，3D模型是整个技术的核心。该技术主要是通过对建筑过程进行立体感、视觉感的呈现来帮助工作人员解决问题，提高设计阶段各环节、各部门的相互协调性，防止出现协调合作问题而对设计进度造成影响，不断提高工作效率。

2.3结构设计一体化

基于BIM技术设计下的建筑工程结构模型，不仅可以直观的体现出建筑工程的外观特征，同时可以借助信息化技术的支持，将工程项目中的光源、热能传导以及相关材质信息的属性等内容具体的表现出来，便于相关设计和施工人员对工程项目的相关综合信息进行科学全面的掌握。BIM技术下的建筑模型是一种将建筑工程相关的各种信息进行综合汇总表现的设计过程，它不仅可以从建筑设计需要的角度对建筑结构的安全性进行科学的评估，同时可以从舒适性、光源以建筑节能等各个角度对建筑设计进行综合性的评估，从而达到提升建筑结构设计优化的目的。与此同时，BIM不仅具备CAD设计的基础功能，同时可以通过技术渲染完成建筑模型整体的渲染过程，借助设计软件系统的分析和处理功能，实现建筑结构设计出图、计算以及整体渲染的一体化目标。

2.4整体具有优化性

从方案的提出与设计，到工程的施工与竣工，再到后期的运营，其实都是一个对信息不断改进完善的过程。BIM技术舍弃了原有程序存在的建筑数据缺失、施工过程沟通交流不及时、工程工期长、效率低下等问题，将建筑结构具体状态与数据详细地储存在信息库中。它不仅包括了建筑物多样复杂的外在形态，还包括了结构构件、材料的详细属性。设计者可以利用优化工具直接对现有的三维模型进行优化完善，而不用反复改稿。

3BIM在建筑工程设计中的应用措施

3.1运用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。

3.2BIM技术在建筑构件设计中的应用

在建筑工程设计过程中，楼梯、墙体以及柱子等部位都是结构设计的重要组成部分，在建筑结构的设计过程中需要相关设计人员对整体结构中的具体构件进行科学的设计。针对现浇混凝土的工程结构，在实际设计过程中需要设计人员对建筑工程中的管线走向以及建筑物的基本功能要求进行全面的考虑，科学预防各建筑结构之间的冲突问题；而在预制装配式建筑设计过程中，设计人员还需要综合考虑各预制部件之间的节点和连接关系。基于此，在设计环节工作人员可以利用BIM技术对其平面图纸进行有效的转换，能够及时发现具体结构在整体设计中可能存在的问题，从而科学优化设计工作，最终使建筑工程结构达到相关建筑标准设计要求。

3.3贯穿于整个建筑生命周期中

在一个建筑生命周期中，前期对于建筑物场地的选择、工程整体规模、项目特点、使用功能、人力材料资源的分配、工程造价预算等要求，中期阶段对于方案的布置、结构选型、图纸设计、模型建立、材料的计算与选择、排水管道电力等资源的分配与安排、安全可靠性能测试等要求，后期运营阶段对于模型的展示、业主的验收等要求，BIM技术都可以对其进行数据支撑。它可以通过对土地的分区来提高场地的使用率，还可以协助不同专业的工作人员科学严谨地设计出质量高的建筑物，更可以对三维模型进行实际模拟，排除一切不安全因素，提高了结构的稳定性。在BIM技术的支持下，只要信息库中的数据都真实并且完整，那么它就使不同阶段省去了复杂的交接沟通时间，实现了整个建筑生命周期不同阶段数据的传输和共享。

3.4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。

结束语

总之，现阶段我国建筑行业发展态势比较迅猛，且现代化技术的发展为这一行业又增添了非常大的动力。由此出现的BIM技术是一种新型的技术，该技术的出现改变了传统建筑工程设计模式的弊端，极大提高了设计的质量和效率。另外，BIM技术具有独特的可视化功能，能够呈现出建筑工程设计的3D结构模型。设计者可以通过模型进行具体的数据分析及处理，从而更明确地掌握建筑情况，对建筑物教学科学、合理的设计。此外，还能够对建筑周围的环境进行把握，优化建筑的节能设计，从而提高建筑的设计水平。

参考文献：

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[3]肖良丽,方婉蓉,吴子昊,王小涛.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].工程建设与设计,2013(01):74-77.

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