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摘要：数字化软件是完善建筑设计、提供工程质量的有效工具，其中BIM技术在建筑设计中的应用进一步提高了建筑设计的信息化、合理化水平。通过对BIM技术设计现状进行分析，探讨BIM技术在建筑设计中的应用与推广策略。
关键词：BIM技术；建筑设计；技术应用；技术推广
1 BIM建筑设计概述
1.1 BIM的概念
BIM即建筑信息模型，它起源于20世纪70年代，由BIM之父ChuckEastman教授首先提出BIM理念，之后逐渐在新加坡、日本、欧洲各国家广泛应用，目前是我国建筑行业近年来越来越炙手可热的技术。BIM具有可视化、模拟性、协调性、优化性和可出图性等五大特点，近几年来，随着我国学者研究BIM的时间增长，BIM的应用频率也越来越高。尤其是在建筑设计、建筑设备设计等专业应用较广泛，以上海中心大厦这一典型项目为例，该项目充分利用BIM技术实现各专业的协同，大大提高了核心竞争力。但对于绝大多数建筑而言，BIM技术在结构设计方面的应用相比于其他专业较少，各设计院还停留在BIM翻模阶段，结构BIM模型和力学计算分析一直是整个信息链接中脱节的一环，实现建筑、结构、设备、机电等各专业协同仍有许多路要走。
1.2 BIM技术在建筑设计中应用必要性分析
BIM技术在当前的建筑工程的结构设计中有着诸多实际的应用功能，主要体现在以下方面：第一，BIM技术有着设计数据信息化功能。BIM技术的数据信息化功能可以建立大规模的信息库，将相关建筑工程结构设计的信息进行梳理和归纳，这样就可以在很大程度上提升结构设计的效率。第二，BIM技术应用于建筑工程的结构设计之中可以实现建筑工程设计的实时修改，修改后的图纸上也会保留修改的痕迹以及相关记录，进而给后续的设计工作提供正确的方向，使得建筑结构设计更加科学合理。随着当前我国社会经济的不断进步与发展，对于建筑工程的设计、施工等都有了更高的要求。而建筑工程的设计在很大程度上会影响后续建筑工程施工的建筑安全与施工投入。为了能够更好地对整体建筑工程进行质量控制，就需要在设计环节利用BIM技术的支持，建立三维动态的建筑施工模拟系统。将设计图纸中与模拟数据中的建筑数据进行对比和分析，并结合其误差完成设计合理性、可行性、科学性的判断。
2 BIM技术在建筑设计中的应用现状
BIM技术模式本身有重要的作用，在当前建筑设计的过程中，考虑到具体的设计要求和实际要求等，需要及时进行结构的更新，降低难度，减少误差。以下对BIM技术在建筑设计中的现状进行分析。首先，传统作业协同的工作方式实时工作效率低。在当前设计阶段，对建筑结构本身设计有严格的规范要求，在设计时由于这些规范要求的制约，各专业之间的交叉配合可能“各自为政”，导致实时工作效率低。相反，BIM技术的利用使工作人员在操作中可以很直接的看到其它专业的调整变化，促使各专业之间共同修改作业，加强了协同意识。如面临难以解决的问题，各专业也可以在BIM模型中进行尝试，并时刻熟知其它专业提供的设计条件，从而快捷的找到解决问题的捷径。其次，传统工作模式的建筑设计和运行存在差距。由于图纸或方案没有及时更新、细部节点缺少表达、漏项等设计因素，导致设计跟不上现场的变化，直接对施工造成消极影响。因此，BIM技术越来越成为建筑施工的重要部分，对于BIM技术的引用可弥补传统设计模式引起的不足，BIM的实时操作性可迅速对建筑信息进行调整和补充，缩短设计与运行之间的差距，对整体设计起到积极的作用。
3.1在前期设计阶段的应用
由于前期设计的工作比较繁琐复杂，因此合理利用BIM做好前期工作至关重要。
例如设计人员在前期阶段收集了与建筑相关的参数，并且勘察好建筑施工的现场环境，在此基础上利用BIM技术构建出虚拟模型，把模型应用到建筑设计中，比对实际的需求，这样能够及时发现设计方案中的缺陷或者不足之处，接下来再根据实际情况调整BIM模型中的设计参数，利用BIM构建出有利于建筑施工的设计方案。前期阶段中BIM模型可以为建筑的设计与施工提供诸多参考，保证建筑设计施工的规范性，并维护建筑后期施工的安全与稳定，避免出现不必要的变更。
3.2在工程材料用量计算中的运用
在BIM技术的应用过程中，不仅可以将其应用在模型虚拟模拟中，同时还可以将其应用在计算工程材料用量中。这样才能在最大程度上保证材料使用科学性与合理性，最大程度上避免出现材料浪费问题。对于BIM技术的科学合理应用，可以明确各个环节不同材料的实际用量情况。这样可以在很大程度上减少工作人员的工作量，防止因为人工计算带来的误差情况。为建筑施工部门节省更多施工成本，从而创造更多经济效益与社会效益。
3.3在初步设计阶段的应用
基于BIM技术的初步设计阶段的流程：首先项目的各个专业相互提交方案模型，根据地勘报告和荷载信息进行结构的初步设计建模，模型完成后，结构和其他专业互提设计模型，进行结构构件位置和尺寸的深化设计并初步预留各专业的设备孔洞，然后计算和分析结构模型，并对结构进行调整、修改和校审。最后根据各初步设计模型对数据进行融合和汇总，在必要的调整和修正后进入下一个阶段。
3.4在建筑节能设计中的应用
建筑的节能设计主要是利用建筑本身的结构特点，合理对建筑周边自然资源的应用。当前的建筑节能设计主要包括了室内采光的设计、通风设计、维护结构设计等方面的内容。利用BIM技术的信息数据库以及可视化的动态呈现，可以在建筑设计进行时，就充分地将自然环境与建筑室内环境进行有机的结合。在室内的通风设计中，室内通风往往受到建筑本身的结构、朝向以及周围的环境影响较大，通过BIM技术就可以对于建筑设计进行有效的模拟，从而了解对周围环境的利用率。建筑的采光一直都是一个十分重要的设计标准，在BIM技术的支持下，设计人员可以在系统中输入建筑周边的环境数据，结合当地的日照情况、气候条件，完成基础参数值的设置，获取最优设计途径，从而提升整体建筑工程设计的质量与水平，有助于构建人与自然的和谐社会。
3.5在模型虚拟模拟中的运用
在建筑设计工作的开展中，为促使BIM技术能够达到良好运用效果，可以将其应用在模型虚拟模拟中。在实际应用过程中，要注意以下几点问题：第一，图纸设计是建筑设计中的重点工作内容，因此，在图纸设计工作的开展中，要展开相应的模型设计工作。在这一过程中，需要对建筑图纸的准确性进行验证与分析。基于此，要加引入BIM技术的应用，从而展开相应的验证工作，最大程度上保证设计工作能够与实际环境情况相符合。第二，要做好立体图形分解工作，对于不同的建筑构造都需要进行分解观察。建筑工程项目属于一项综合性较强的内容，因此，要使用BIM技术将分解的不同环节内容更加立体化的展现在工作人员面前，使得设计的科学性与合理性得到保障。
结语
综上所述，BIM技术在建筑设计中简化了多个环节，同时降低了建筑设计的难度，BIM技术同时提升了建筑设计的准确性及规范性，并且有助于实现建筑设计的创新，现如今建筑设计对于BIM需求越来越大，对于BIM的合理使用有助于促进建筑的多元化发展，并对建筑设计水平的提高大有裨益。
参考文献：
[1]车艳娜.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略[J].工程技术研究，2019，4（21）：29-30.
[2]方婉蓉.基于BIM技术的建筑结构协同设计研究[D].武汉：武汉科技大学，2013.
[3]王玉珏.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产，2019（27）：84.