BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用研究

BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用研究

宣申宝

中设科欣设计集团有限公司，浙江 杭州 311112

摘要：在建筑领域应用BIM技术的潜力还未被完全挖掘，大多文献资料阐述了其在堪探设计、施工、运维管理方面的优势和应用。但是其中难免也潜存着一些问题，这些存在的隐患许多都未被提及。在科技、经济不断进步发展的今天，找出BIM技术未能融合传统建筑技术的问题所在，提出建议方案，并加以取舍，对于该技术在建筑领域实现一体化、信息化、效率化等都起着重要的作用。

关键词：BIM技术；建筑；应用方案

1BIM技术简述

BIM技术的中文翻译即建筑信息模型，此空前的创新应用由计算机辅助控制，将建筑设计施工、管理期间所采集与使用的数据等规划为整体且全面的三维导图，实现数据化、可视化。并且，这些非几何信息在三维立体的基础上，受时间、天气等诸多因素影响不断波动。类似细微的变化都显而易见地被BIM技术呈现在三维模型里。此外，立体模型结合工程结构和成本后将进阶为四维和五维模型。

2BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用

2.1堪探设计方面

在工程施工前，都需要考察人员到该地进行实地勘探，例如岩石分布、植被覆盖范围、天气概况等等。传统建筑技术需要把这些数据根据逻辑顺序一步一步录入分析。而应用BIM技术可以将数据分析、人员安排、设备插排等许多进程同时进行，且会把实地考察的数据概况作为拟工程选址的重要标杆。目前，BIM技术又开拓了新应用，即协同设计。顾名思义，该应用可以让关系度极小的其他模块的技术人员都协同参与方案设计与推进。另一方面协同设计同时也打破了时间限制，在工程中某些必须有先后顺序的不同进度的模块人员也可以一同交流，参与工程设计和模拟，提升了工程质量，使设计方案一目了然，不再需要丰富的想象力，三维设计跃然纸上，让更多非专业的人员也能了解大致。协同设计是基于CAD进行文件交流的，其不仅仅在方案设计时发挥作用，如今还在向施工运维等方向渗透。

2.2施工方面

合理运用BIM技术可以大大提升质量，缩短工期。在主机中录入工期内的信息，之后会经由BIM技术呈现为动态多变的信息。为施工队伍提供安全、利益保障，同时也不会因为例如某些天气、设备原因而影响了施工进度。传统图纸多而繁琐，这也给施工人员带来了现在看来并不必要的麻烦。BIM技术将图纸合多为一，并经过虚拟技术三维模拟，实现了可视化，简化了繁琐的工事。并且BIM技术还有一项应用，即施工模拟。BIM技术可以计算如何设计、安排、开展施工的最优解，也可模拟施工在基础模型上呈现，同时应用该技术也可预估工期，估算造价等信息，施工队伍可以借此了解投资额度、控制造价、运筹帷幄。施工的模拟仿真全部都是在计算机内运行，在计算机模型中实时更新各个施工模块的进度。此外，也可实时对比BIM基础和预估模型，减少纰漏。利用大局模型还能预铺设隐蔽工程，例如铺设水管、空气管道、电线电缆等设施[3]。

2.3运维方面

BIM技术在工程运维方面也有许多应用。首先是在设备模块，当设备进场时，设备人员和施工人员不必再用口头交接、笔录交接等传统交付方式。设备规格、进场时间、编号等信息都在由BIM技术串联的主机上一一呈现，省下了许多现在看来不必要的麻烦，同时也大大地减少了纰漏发生率和对接时间。并且，通过计算机的精确计算，各个设备存放的位置和作用时效都会精准安排好，这也降低了一定的成本。在贯穿整个项目的过程中BIM技术都可控制着整个工程的进度、成本、质量。通过BIM技术的三维模型，加上时间维度，可以实时监督施工模块的完成度，期间还提出人员的专业水平，提出施工建议。在刚完成建筑的一部分时就对其进行承重、破损程度、寿命等专业分析。同时还将计算成本，对比报价、工程额度等数据。在整个建筑完工之后，可以估算定期需维护时间及其相关维护方案，其中包括材料劳损程度、设备保养计划等工程维护。在极端天气来临前就已经提出备用应急方案，通过BIM技术的建筑模型模拟灾害应急方案，规划人员逃生路线，确保建筑的安全性。

3BIM技术在建筑应用中存在的问题

BIM技术与传统技术信息处理方式也是不同的。前者是在施工准备前的阶段就已经将所有建筑施工需要的土地、天气、设备等数据都勘探完成，之后将所有参数都呈现在BIM预估建筑模型中。所以收集并录入大量数据再处理的这一步信息量十分庞大，对设备、人员和技术要求很高。其次，期间各个部门和模块都需要这些数据。所以信息安全性也是一个值得思考的问题这就要求BIM团队在录入和处理这些数据之时设立一些访问权限。此外，如今BIM技术还没有启用信息化技术。确切地说，信息化技术在该技术领域还没有很好地应用。在建筑工程项目中，信息化技术只是起到辅助作用。现阶段该技术只是在大数据分析和建筑模型参数起到了基础作用，并没有和BIM技术很好地融合。

4BIM技术在建筑应用中问题的解决方案

4.1落实转变

BIM技术的新应用势必带来模式变革，要落实转变，与传统工程建筑项目技术接轨。方案施行之前，就要落实好设计和施工的步骤和技术，各个模块汇报预设流程，再由总设计师、建筑师结合传统技术和BIM技术，统筹规划出最效率、最合适的方案。在工程设计阶段，总施工团队可以确定各个模块人员都使用CAD绘制图纸，之后统一录入BIM技术主机系统，为整个建筑三维模型铺陈。或者在确保软件的兼容性之下，团队要求各个模块人员都运用BIM技术相关的同一个软件，这样也可以带来非必要的误差和麻烦。对于没有统一的平台这个问题，我认为国家可以介入，统一关于BIM技术建筑工程应用方面相关的标准。落实BIM虚拟建筑模型的标准。增加经费，要求高校、创新性机构，研发出合适的BIM技术软件，同时也该软件上设立专业交流平台，为要应用BIM技术的建筑工程团队提供数字化交流区域。既可以让多方都了解模型上的建筑、设备参数，亦可以交流己方的建筑构思和施工想法。这样可以避免许多非必要的纰漏，同时也可以让业主参与其中，提出自己的要求。多方交流想法之后才能得出最优解[5]。

4.2技术革新

BIM技术的慢慢普及，可以加入信息化技术和人工使其更加全面。在建筑工程项目中的应用只是信息化技术的其中一个应用，但是用途十分广泛。该技术融合BIM技术之后，可以在主机中全面呈现施工总、分队及其施工进度。其中人员名单、当天出勤情况都会一一显示。企业内部物流资源、人力资源都将会更合理分配，且各个模块之间点与点信息化交流更快捷。使施工运维更经济化、流程化、信息化。此外还可以加入人工技术，以致于BIM技术提升效率，减少错误率，实时更新施工近况。AI技术也比人工采录数据的安全性更高，保障BIM技术的运行。

结语

综上所述，BIM技术在建筑领域内的应用是一个技术里程碑，对于传统建筑技术跨出信息化的一大步。该技术的运用能够提升建筑工程的效率，提高建筑的质量，减少工程的成本。但这也并不意味着淘汰了原先的一系列技术流程，要落实技术革新、商业模式的转变，使BIM技术与现用的技术完美融合；要重视新技术的学习，培养专业性、多方面性人才，才能客观科学地促成该技术全面发展。

参考文献：

[1]王昊,方晓玉.BIM技术在建筑运维管理中的标准化应用[C].中国智慧工程研究会学习与创新研究工作委员会“2022智慧规划与管理”学术论坛论文集,2022.

[2]赵新宇.BIM技术在建筑运维管理中的标准化应用[J].品牌与标准化,2022(2):120-122.

[3]李倩.论BIM技术在建筑设计、施工与运维中的应用[J].中国住宅设施,2018(1):43-44.

[4]王飞,孙杰.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2022,7(14):179-181.

[5]赵耀龙,李亚炜,赵英杰,等.BIM技术在建筑幕墙设计中的应用分析[J].建筑与智慧城市,2022(12):151-15.