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探索建筑施工图设计中BIM技术的合理应用

发表时间：2021/4/26 来源：《建筑科技》2021年2月上作者：王海宁

[导读] 如今，虽然中国的建筑工程建设发展迅速，但大多数建筑图纸设计仍然选择2D CAD技术，虽然这项技术在不断创新和优化，可以提高建筑工程的施工进度和质量，但2D CAD技术仍然存在很大的局限性，修改费时费力，共享性能低。而BIM技术具有三维可视化、协同性、仿真性等优势，可以有效解决CAD 2D技术的不足，有效提高建筑施工图设计质量，为保障建筑工程建设打下良好基础。

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摘要：如今，虽然中国的建筑工程建设发展迅速，但大多数建筑图纸设计仍然选择2D CAD技术，虽然这项技术在不断创新和优化，可以提高建筑工程的施工进度和质量，但2D CAD技术仍然存在很大的局限性，修改费时费力，共享性能低。而BIM技术具有三维可视化、协同性、仿真性等优势，可以有效解决CAD 2D技术的不足，有效提高建筑施工图设计质量，为保障建筑工程建设打下良好基础。
关键词：建筑施工；图纸设计；BIM技术；合理应用
        前言：随着城市化进程的加快，建筑业在城市经济发展中发挥着重要作用。例如，为城市居民建造个性化、特色化的城市建筑，以满足人们生活的不同需求。目前，随着人们生活水平的提高，人们对建筑质量提出了更高的要求。所以要求相关设计师不仅要有丰富的设计经验，还要有合理科学的设计软件辅助，才能设计出符合人们需求的作品。在此背景下，BIM技术在建筑施工图设计中的应用应运而生。
        1.BIM技术概述
        BIM技术可以应用于工程建设的设计、施工和运营维护阶段，这三个阶段可以有机结合，提高工程质量，降低工程成本。BIM技术从上至下改善了工程建设行业的沟通和沟通环节，实现了项目全生命周期的信息化管理。因此，BIM技术在建筑设计中的应用具有以下优势：第一，具有可视性。BIM技术应用于建筑设计，通过计算机系统模拟过去的信息，使建筑设计可视化。其次，协调。建筑信息模型技术在建筑设计中的应用，可以通过视觉特征来修改建筑信息模型中的不符合项，进而使建筑设计更加优化，最后是模拟，在建筑设计阶段，通过BIM技术，用计算机模拟建筑设计的数据信息，模拟建筑设计图纸，从而展示建筑设计的效果。
        2、BIM技术的应用优势
        在建筑工程的实际施工现场，由于各种环境因素，如天气因素、水文因素，特别是施工现场地形复杂、交通流量大、一些施工现场人员流量大，使用传统施工技术进行施工作业时施工效率低，使用不当的技术会影响整个施工项目的施工质量和进度。如果施工管理人员只关注施工现场工作的现状，而不进行整体工作和工期安排的量化分析，很容易导致工程延期竣工，对整体工程质量产生不利影响。但是，将BIM技术应用到实际施工工作中，尤其是施工图设计阶段，可以使项目在实际进入施工现场之前掌握所有的信息和数据，通过BIM技术建立的三维模型找出实际施工中可能出现的问题，掌握施工工作中的关键节点，对实际施工现场进行整体规划，防止后期施工工作量增加。
        利用BIM技术处理实际建筑设计图纸中的隐蔽复杂结构时，可以通过三维模型完成内部结构的详细分析和布置，使施工人员了解和掌握建筑结构的内部形状和参数，并通过该技术为工程提供最佳的施工方案，可以大大提高实际施工工作中的工作效率，有效缩短工期，使所有施工工作安全进行，保证施工质量满足施工要求。
        3、建筑施工图设计中BIM技术的应用分析
        3.1建筑信息管理对建筑工人的指导
        在施工过程中，施工方实际上见证了设计图成为真实的建筑，因此有必要深入了解设计图的表达方式。因此，为了深入理解设计图纸，设计师必须与建筑工人保持沟通。在施工阶段，根据各种设计人员的要求修改BIM模型，达到优化设计的目的。将BIM模型直接展示给现场施工人员，以便施工人员清楚地了解工作内容，BIM技术在施工图设计中的应用，可以实现建筑工程的三维设计，通过三维模型的建立，实现图形和文档的自动输出，并始终与模型保持这种紧密的设计逻辑联系。

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通过BIM技术，不同专业和相关设计可以共享信息，通过信息模型，每个CAD系统可以提取自己的设计数据和信息，避免模型数据的重复输入，降低数据出错的概率。工程设计专业也可以通过BIM技术进行合作，实现协同设计。如果一个专业的设计对象发生变化，其他专业的设计中相同的对象也会同时发生变化，实现了各个设计专业数据的有效共享。
        3.2设计BIM模型
        在施工图设计中，利用BIM技术进行BIM模型的设计符合当前建筑行业的发展。根据IFC的结构特点，在保证模型运行效率和简单性的前提下，可以利用简化后的IFC模型对BIM模型进行改进，使整个模型的质量和效率得到显著提高，并且可以简化IFC模型，工作更加方便。施工图设计中常用的BIM模型结构包括计算模型、属性定义模型、建筑设计模型和材料信息模型。材料信息模型涵盖了混凝土材料和钢筋材料两种数据信息，通过材料关联类建立材料属性与建筑设计之间的联系。但建筑设计模型一般采用平面对象结构，使所有的建筑设计都用在建筑构件中，如柱、板、梁等构件，完成每两个构件的关联。
        3.4碰撞检查以减少设计变更
        BIM技术本身最突出的优势就是三维可视化，可以在应用初期进行碰撞检查，有利于优化建筑施工图设计，很大程度上减少施工过程中存在的问题，有效优化建筑净空及相关管线布置。在设计建筑施工图时，相关设计人员可以利用BIM技术对建筑进行三维模拟，然后利用BIM中的碰撞检测技术科学合理地设计三维管道布置图。同时，应加强与业主的合理沟通，根据业主提出的要求，进一步完善建筑施工图设计方案，使其既能满足业主的设计要求，又能提高建筑施工的有效性。
        3.5绿色建筑设计的应用
        基于绿色建筑分析程序，利用BIM技术提供完善的施工过程数据、构件信息等数据支持，使建筑设计过程与绿色技术设计有机融合，保证后续分析结果的准确性。需要注意的是，只有保证建设项目的可持续性，才能换取越来越理想的综合效益。因此，相关技术人员应配合BIM信息模拟等技术，将建筑的整体方案和框架转化为生动的模型，然后用科学的方法描述建筑的施工过程，并与3D和4D模型相平衡，真正促进环境、经济和社会效益的可持续发展。比如配合REVIT等工具解读建筑的地质环境和植被分布，模拟强风暴雨天气测试建筑本身的稳定性，模拟冬夏日照强度和风荷载；为了充分协调人、生态环境和社会经济之间的关系，实施可持续发展指标，应充分接受用户意见，进行适当规划。
        3.6建筑空间规划中的BIM技术
        分析建筑产品的占地面积、地形和走向是确定建筑产品形状和走向的关键，尤其是在建筑场地地形复杂的情况下。BIM技术在空间规划中的应用可以有效加快空间规划的时间。将建筑场地的地形等数据信息输入虚拟平台后，平台可以快速分析建筑区域的地形、走向、坡向和坡度，从而对建筑区域进行建模。设计师可以从不同角度分析建筑场地的地形，为后期的建筑设计提供数据参考。
        结论：BIM技术在建筑设计领域具有非常广阔的应用和发展前景，通过该技术的应用，可以与实际工程建设相结合，有效促进项目的整体进度，而且在具体的建筑图纸设计和应用过程中，可以充分发挥其技术优势，通过方案的设计更好的把握建设项目，最终完美的展现设计作品。而且BIM技术可以使施工图设计更加规范，为选择建筑材料提供科学依据，在此基础上提高整个工程施工的质量和效率。
参考文献：
[1]段益霞.BIM在施工图设计中的应用实践[J].江西建材,2019(09):38-39.
[2]梁云峰.建筑施工图设计中BIM技术的应用[J].智能建筑与智慧城市,2020,06:55-56.
[3]刘城君,刘斯若.在建筑施工图设计中 BIM 技术的初步应用[J].决策探索(中),2017(10):53-54.