基于BIM的建筑设计与应用研究

基于BIM的建筑设计与应用研究

舒楚鹏

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摘要：BIM技术是国内建筑领域中一种新兴的先进技术，3D建模技术的应用要以BIM技术为基础，在构建3D设计模型的过程中，需要将建筑系统中的每一个组成部分联合在一起，创建具有完善性的建筑设计模型。不仅可以促进建筑工程质量的提高，还能减少施工失误。基于此，本文就BIM的建筑设计与应用进行简要探究。

关键词：BIM；建筑设计；应用；

1 BIM建筑设计特点

1.1 可视性

在传统的建筑结构设计过程中，大多数的设计方案都是通过2D软件对结构的设计方案进行展示，但是有一些部件的具体内容和具体的位置无法得到展现。通过应用BIM技术，可以构建三维模型，将结构设计当中所需要的相关参数整合在一起，通过立体空间的形象，可以对其中的内容进行更好的展示。利用BIM技术可以使得整体的设计方案变得更加直观和清晰，为后续施工工作奠定良好的基础，提供便利的条件，有效提高施工的质量和效率。

1.2 协调性

加强建筑施工各个部门之间的配合，进一步推动建筑工程稳定可持续的开展，BIM技术在各项建筑工程施工参数的基础上，可以强化对每一个施工环节的调节，加强彼此之间的配合性和协调性。在设计施工的过程中，需要应用到BIM技术，从而对重要的项目进行预先模拟，针对每一个细节都需要进行系统性的模拟，必要时可以针对整个施工阶段进行特定模拟。在构建3D模拟模型的过程中，需要制定与之相匹配的成本方案和紧急问题的处理方案，确保后续的工作可以得到正常的开展。

2 BIM 技术在建筑设计中的应用分析

2.1 在前期设计中对 BIM 技术的应用

建筑设计工作者在全面了解 BIM 技术功能特点的基础上，要深入建筑施工的现场进行实地调查工作，充分结合建筑场地的自然环境特点、经济发展特点等基础上，设计出最佳的方案。Weather Tool 软件是 BIM 技术中非常有价值的一款软件，借助该软件可以实现建筑地气候信息的准确收集与统计分析，并将气候信息进行有效转化，最终以可视的影像方式呈现出来。在建筑模型中开展模拟分析工作，能够更直观地了解当地的地理条件、气候环境条件对建筑设计所产生的影响，设计人员可以结合相关的资料对建筑的方位和朝向进行更科学、更合理的设计。

2.2 在方案设计中对BIM 技术的应用

2.2.1 优化建筑室外空间

建筑施工区域在 BIM 技术的支持下，可以实现室外空间的分析，比如室外场地的坡度等，为建筑设计方案的设计与优化提供相应的参考数据。

2.2.2 可视化分析建筑内部空间

BIM 技术的功能十分强大，其中，可视化功能是其最基本的一个功能。BIM 技术可以借助建筑项目的平面设计图来创建 3D 建筑模型，把平面设计图中无法展示的建筑结构尺寸以及立体的空间效果充分、具体地展示出来，对内部空间的造型与流线起到重要的支持作用。此外，BIM技术对建筑空间以及设备设施，更加快速、直观地看到建筑物在施工完成后会出现的各种问题，对建筑施工结束后的工程全貌以及具体的施工过程进行提前了解。比如，借助 BIM 技术的 3D 模型功能对建筑室内空间设计进行立体呈现，全面分析室内视野及空间分区等，借助 BIM 技术展开可视化调整，最终获得更为科学合理的空间规划模型。

2.2.3 在绿色建筑设计中对 BIM 技术的应用

（1）节地与室外环境。设计人员对 BIM 技术的合理应用，可以有效模拟并分析建筑物的空间特点以及建筑场地周围的环境，进而得到科学合理的建筑物布局方案、场地规划方案等。在建成模拟建筑后，充分考虑日照、通风、噪声因素等对建筑所产生的各种影响，对建筑设计方案进行完善，充分利用自然资源，降低建筑能耗，促进建筑舒适度的提升。

（2）节能与能源利用。在 BIM 建筑模型中插入专业建筑性能分析软件，对建筑的能耗、热工进行分析，结合分析的结果来对设计参数进行合理调整，以达到节约能源的目的。除此之外，BIM 模型的创建还能对建筑的朝向、形体、楼距等进行优化设计，有效提升自然能源的利用率，降低建筑本身的能耗。

（3）节水与水资源利用。在 BIM 技术的支持下，建筑物的日用水量可以清晰的呈现在 BIM 动态数据库中，工作人员能够及时发现用水量过大的原因，并制定合理的应对策略。此外，工作人员利用 BIM 模型来对雨水采集的数据信息进行统计分析，并结合数据库中呈现的信息来对具体地貌和材质对径流系数所产生的影响，为非传统水源的充分利用提供支持与保障。

（4）节材与材料资源利用。将材料信息输入到 BIM 模型中，可以全程动态跟踪材料制作、出库、使用等各个环节的具体情况，对材料的去向及使用进行了解，有效减少浪费。工作人员借助 BIM 的数据统计功能及数据分析功能，实现对材料用量的预估，优化材料分配。利用 BIM 模型还可对材料的性能进行分析与控制，使各种材料的成本控制在既定范围内，同时也能与绿色目标更为接近。BIM 模型的冲突和碰撞检测，可减少因出现冲突而导致返工所造成的各种材料资源的浪费。

（5）室内环境质量。BIM 模型可以对建筑门窗的大小、位置、方向等进行调整，对室内空气的流通情况进行检测与分析，同时也能判断建筑本身对空气质量的影响。在分析室内采光与噪声的基础上，判断建筑室内的光线情况以及隔音效果与相关要求是否一致。通过对建筑物朝向以及楼间距的调整来起到室内视野改善的作用。

2.3各专业实施协同设计过程

在运用BIM技术实施建筑设计工作时，各环节相关人员都能够积极参与到整个建筑设计流程当中，充分利用各环节相关人员的专业能力促进设计效果达到科学合理性和可操作性，建筑设计人员在传统设计时需要全面规划好建筑建设的各个方面，其主要包括：结构设计、给排水设计、电气设计、暖通设计等，会因涉及专业较多且设计人员专业能力不足而导致设计效果会存在一些问题，需要在设计方案完成后，各相关人员通过审核设计图纸时找出这些问题的存在并解决它们，但通常会耗费较多时间，对工程建设工期会产生较大影响。引入BIM技术后，各专业人员可通过三维模型进行观察，如发现问题，设计人员只需要通过参数调整即可完善设计方案，显著提高了整体建设效率，节约了时间。

3 BIM技术应用前景

截止到目前，BIM 技术还需要不断的完善，建筑设计人员必须要重视自身设计理念的革新以及先进技术的学习。建筑设计人员利用 BIM技术，可以对建筑物的全形态模型进行立体构筑，建筑物的内部环境及外部环境可以全面模拟出来，建筑工程单位借助 BIM 技术，可以在建筑施工过程中使用协同一致的信息设计以及管理施工的进度，对目标建筑实现精确化的可视效果。

通过应用线上 BIM 技术，可以消除传统地域方面的限制，帮助使用者更加及时地获得各种信息。在施工业务开展过程中对 BIM 技术的应用，可以对建筑资金进行有效控制，同时也能更好地保障建筑施工人员的生命安全。建筑设计人员借助 BIM 技术来检测与排查模型中存在的各种风险，施工过程中各种危险事故的发生率将得到显著降低。BIM 技术对建筑施工质量的管理来说，也具有非常高的价值，各种使用数据在BIM 技术的支持下可以更加精确，同时也能更有效地监督建筑施工情况，促进建筑施工业务更加高效的开展，为建筑单位所承接建筑业务的高质量完成提供了保障。建筑施工企业要建造完备的 BIM 实施技术，创建扁平化系统，从建筑工程企业的内部出发，积极制定完善的协同制度，为建筑施工企业各个环节的、各项工作的协同共进提供支持与保障，对建筑施工单位内部的设计师、工程师、施工人员全部进行扁平化处理，将所有工作成果共享给建筑施工单位的各个部门，这就能够达到 BIM 技术成本投入最小化的基础上，实现建筑工程期间获得价值的最大化，为建筑施工质量的提升以及建筑企业经济效益的提升提供保障。

结论

综上所述，在建筑设计中，BIM 技术的应用价值非常明显，在建筑领域的运用越来越广泛，BIM 技术不仅可以促进建筑设计质量的提升，还可以提升设计效率。BIM 技术能够实现平面立体化操作，工作人员可以更加直观的观测到设计结果，建筑设计工作的开展更加灵活有效，BIM 技术在建筑设计中具有十分重要的现实意义。

参考文献：

[1] 袁发.BIM技术在建筑设计中的应用[J].江西建材,2021(07):117-118.

[2] 王莹.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[J].中国建筑金属结构,2021(07):106-107.

[3] 钟建.BIM技术在建筑设计中的应用和推广策略[J].居业,2021(07):175-176.