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BIM技术发展及建筑设计运用研究

发表时间：2020/11/20 来源：《基层建设》2020年第22期作者：符斌唐华

[导读] 摘要：进入21世纪以来，信息技术高度发展，互联网全球化趋势持续推进，信息化时代逐渐取代工业化时代，各个行业对信息化水平提出的要求有不断提升趋势。

        山东省建设建工集团工程设计有限公司临沂分公司山东省临沂市 276000
        摘要：进入21世纪以来，信息技术高度发展，互联网全球化趋势持续推进，信息化时代逐渐取代工业化时代，各个行业对信息化水平提出的要求有不断提升趋势。建筑行业产值在国民经济总产值中所占比例很高，属于我国国民经济的支柱性产业之一，对建材、冶金、化工等数十个相关产业发展有强大的驱动性作用，提升其信息化水平是行业现代化发展的重要任务之一。CAD二维模型在处理结构复杂建筑时暴露出很多不足，不同系统之间数据共享率偏低，系统拓展性偏差，难以为项目设计施工提供整体度高、集成性强的信息支撑。BIM（建筑信息模型）提出以后有效弥补传统设计方法的不足，明显提升了建筑在整个生命周期内的质效，强化了本行业的生产能力。
        关键词：BIM技术；建筑；设计；应用
        随着人们物质生活水平的提升，对于居住环境也提出了更高要求，只有做好建筑的质量控制工作，才能为其提供安全舒适的环境。在传统设计工作当中，由于设计方法与理念的滞后性，导致设计方案的合理性与可行性较低，难以实现对工程建设的有效指导。在建筑行业的繁荣发展当中，多种先进科学技术得到广泛应用，BIM技术在设计阶段的应用效果也更加可靠，能够促进设计工作效率与质量的提升。尤其是三维模型的构建，实现了对设计过程中多要素的有效整合，增进设计工作与建筑建设实际情况的密切联系，从而防止在设计阶段出现较大的失误。因此，应该明确BIM技术的应用要点，充分发挥技术价值与优势。遵循实事求是的基本原则，制定针对性技术应用方案。
        1BIM技术的内涵
        1.1BIM的概念
        BIM技术是“建筑信息模型”的简称，该技术主要依赖于使用专业技术手段将与工程相关的数据信息以3D构模的形式展示出来，一方面给工程建筑需求方以参考，对比建筑建成模型与其预期是否相符，一方面方便工程建设承包团队对整个工程进行规划和统筹。现阶段的BIM技术已经发展较为成熟，能够根据施工资料直接构建出最终的建筑成品图，并将团队的施工环境、条件等因素也考虑其中，避免了不同部门之间在文字资料理解上的矛盾。在项目决策、建筑设计、施工管理、竣工验收阶段，BIM技术都能发挥出不小的作用，帮助专业人员以立体可视化的形式提高工作效率。
        1.2BIM的特点
        BIM技术在运用于我国建筑业的几十年间，逐渐与我国建筑市场实际相结合，呈现出较多特点，具体为：其一是可视化，在进行项目设计时，BIM技术这一自身特有的属性，能够将工程的预期效果在设计者、决策者、项目需求者等面前清晰呈现，并即时根据需求进行整改。相较于其他制图技术，如CAD，BIM技术构造的模型更为立体和直观，能够满足客户精细化的需求，并将模型构建地与建筑实物十分逼近；其二是模拟性，BIM技术除了能将建筑构图立体化展示外，还可以将建筑投入实际使用的运营效果进行模拟，便于不同部门就具体运营中的细节进行讨论，及时根据建设的场地和资源进行有效的成本控制和安全控制；此外，BIM技术还支持设计人员随时更改建筑模式的数据，并即时将效果呈现出来；在对建设的模型实施4D防撞检测时，BIM技术能够将涉及的数据清晰的展示，以便施工人员与技术安全人员对其进行优化以达到理想的抗震效果。
        2BIM技术在建筑设计中的应用措施
        2.1空间规划
        空间规划是建筑设计的首个步骤，在确定建筑地点以后，可以对建筑工程所在地空间进行地形分析，特别是针对地形相对复杂的建筑基地，开展地形分析是设计工作中不可缺少的内容。利用BIM技术对建筑基本的空间进行分析，常见指标有坡高、斜率、坡向等，进而为施工设计提供更可靠的数据支持，拓展设计思路。

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在分析坡度时，可以采用BIM构建模型，模拟化其包括的各种参数信息，设计人员可以立足工程实况从不同维度出发加以探究，进而阐述多种基础数据，为后期工程设计提供凭据。地形探索结束后，便可以进行建筑物空间规划。通常基于BIM技术可视化分析功能完成空间规划任务，基于3D技术立体化呈现建筑样态，并完成室内视野、规划可视度、道路可视性分析等诸多任务，建设相关模型是开展各项分析活动的基础，辅助使用BIM技术加以调试，在综合多种因素的基础上，建设出最佳的建筑空间规划模型。
        2.2开展前期模拟
        前期模拟设计工作的实施，可以实现对建筑施工内容和施工方案的全面检测，为设计施工提供可靠保障。在建筑施工中的实际情况，都可以通过模拟情景获取并分析，科学预测施工中可能出现的问题及原因，并在施工前对其进行有效处理，同时做好应急预案的编制[4]。前期模拟工作还能够为施工人员提供科学依据，实现对建筑设计方案的不断优化，确保其满足总体建设要求。运输工作是建筑施工中的关键点，在设计环节也应该充分利用BIM技术对其运输方案进行编制，使其为施工提供便捷。对于施工运输和施工方案的优化，能够提升建筑工程的质量与效率，从而实现对成本的控制，满足企业对经济效益的追求。
        2.3加强动态控制
        动态控制设计也是建筑设计工作的重点内容，这是保障工程项目进度的关键环节。应该在设计工作当中采用BIM技术对现场实际环境信息进行收集与整理，同时借助于模拟模型进行统筹规划与分析。尤其是数据库系统的构建，可以综合化管理各类数据信息，同时根据情况变化进行更新，满足动态控制设计的要求。在建筑工程进度计划的设计当中，应该明确技术人员的职责，对进度规划内容进行不断细化与完善，通过场景分析与观察的方式，及时发现施工技术与方案中存在的问题，使其与实际施工要求保持一致。动态模型的构建，也可以实现对施工进度的有效调整，防止由于工程延期给企业造成的损失。
        2.4节能与能源利用
        绿色化生产是建筑行业发展的必然趋势，能够在降低对自然生态环境影响的同时，实现对资源的高效化利用，从而达到节能减排的效果。为了对设计中的节能水平进行评估，应该明确围护结构热工性能标准值与设计值，通过能耗计算确保设计方案的节能性。设计人员应该明确建筑的所需能耗，并与相同环境下空气调节能耗与全年采暖情况进行对比分析，从而实现对围护结构热工性能的评估，这也是在设计工作当中常用的权衡判断法。还应该在设计环节充分考虑到建筑的形态、朝向和大小特点，同时确保热工性能参数满足行业标准与规范。热工性能参数通常会反映在建筑施工图当中，应该进行严格的节能计算，通过报告的形式明确设计要求与标准。采用BIM技术可以实现对上述数据信息的综合处理与分析，节能标准与维护结构参数的对比分析更具可视化特点，减轻设计人员负担的同时，能够保障数据的精确性与可靠性，防止出现计算误差过大的问题。
        3结语
        在建筑行业中，普遍认为建筑模型是BIM技术核心，其实建设的模型内囊括了建筑物的诸多信息。通过输入建筑信息的形式完成建模任务，而后使不同专业之间共享信息与资源，协同合作，提升劳动效率，这也间接地表现出BIM技术强大的生产能力。尽管BIM技术在国内建筑领域中未全面普及，但在科学技术日新月异的时代，在国家大力扶持下，BIM将演变成建筑项目整个生命周期的核心技术，有广袤的应用空间。
        参考文献：
        [1]王烘艳.BIM技术在住宅建筑设计中的应用[J].建材与装饰，2020（10）：72-73.
        [2]万国龙.BIM技术在住宅建筑设计中的应用[J].建材与装饰，2020（02）：87-88.
        [3]刘汉松.基于BIM技术研究住宅建筑设计中的应用[J].中国住宅设施，2019（02）：25-26.