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BIM技术在建筑工程设计中的应用赵炜

发表时间：2021/7/1 来源：《建筑科技》2021年6月下作者：赵炜

[导读] BIM技术在建筑设计中的应用，有效提高了建筑设计的水平和效果，它更加先进、更加效率的设计理念，也为建筑设计工作提供了新的设计思路，不仅有效提升了建筑前期设计的效率，对工程后期管理工作也提供了极大的便利。鉴于此，文章分析了BIM技术的主要功能，并对其在建筑设计中的具体应用进行了研究，以供参考。

湖北襄阳市建筑科学设计研究院赵炜 441000

摘要：BIM技术在建筑设计中的应用，有效提高了建筑设计的水平和效果，它更加先进、更加效率的设计理念，也为建筑设计工作提供了新的设计思路，不仅有效提升了建筑前期设计的效率，对工程后期管理工作也提供了极大的便利。鉴于此，文章分析了BIM技术的主要功能，并对其在建筑设计中的具体应用进行了研究，以供参考。
关键词：BIM技术；功能分析；应用措施
        1、BIM技术概述
        BIM技术即建筑信息模型建立技术，其是以三维数字手段为基础，对于工程建设的相关信息以模型的形势呈现出来。当前，在我国建筑工程行业中Ar-chiCAD和Revit是较为常用的BIM软件。应用BIM技术进行建筑工程设计，可以通过参数变化的分析，对项目建设中的潜在风险进行预测和防范，进而有效提升设计方案质量。
        2、BIM技术在建筑工程设计中运用的优点分析
        2.1仿真设计，提高分析模拟能力
        通过对建筑工程项目的仿真设计，可以使工作人员对项目的整体效果进行直观感受，为设计人员对设计方案的论证与调整带来了极大便利，减少了设计不合理现象，进而为后续的施工图设计、施工建设、运维等环节提供必要的技术指导。BIM模型包含了丰富的项目建设信息，这就为设计人员的设计工作提供了必要的数据支持，提升了分析模型的能力，同时也提升了设计工作的准确性。
        2.2可视化设计，明确表达设计意图
        传统的设计方案往往只是对二维空间的反映，同时，如果需要对其中某一部分进行修改，就需要对其他相关图纸进行依次修改。而在应用了BIM技术后，便可以实现对系统整体布局的修改进而完成其他相关的修改工作，大大减少了设计人员的工作量。此外，其可视化的特点也可以使设计者的意图被直观的表现出来。通过建立可视化的三维建筑信息模型，对于工程的整体设计进行呈现。伴随人们对于建筑项目设计艺术价值的追求，未来的建筑工程会出现较多的创新型构造，此时，BIM技术的可视化设计就能充分发挥其优势，这对于设计工作和施工作业而言都具有十分重要的意义。
        3、BIM在建筑设计中的应用
        3.1利用BIM技术完善建筑三维模型
        BIM技术在建筑设计过程中的应用不是一时的，而是持续的，运用BIM技术不仅仅是要完成建筑三维模型的建立，更需要对其持续不断地予以完善，从而使整个设计过程平稳推进，更好地保证建筑工程的整体性，为后续工作提供足够的指导意义。BIM技术完成的三维模型，在后续的设计和施工中，将会发生非常重要的作用。对于相对简单的分项工程，可以直接调取二维模型的轴线即可；如果分项工程非常复杂，则需要首先增加相应的轴线，然后再基于此基础上完成建模，这样才能够最大程度地保证模型的完整性和准确性。
        3.2建筑项目设计成果动化效果展示
        BIM信息化模型最大的技术优势就是“可视化”效果好，而且其具有强大的建模、渲染以及动化可视化展示功能。在建筑工程项目设计时，采用BIM系列软件进行设计，设计人员可将抽象、结构复杂的建筑二维模型，通过直观的三维可视化模型进行通俗化表示，由此为建筑工程非专业人员及业主的功能判断及设计决策提供了更为高效和明确的依据。
        与此同时，在项目方案设计阶段，若建筑使用功能或者设计意图发生变化，基于已有BIM信息化交互模型，可在短时间内实现效果图和设计动化成果的更新与修改，且利用BIM模型的附加动化展示功能，可供设计人员在短时间内制作项目后期整体效果图，不仅能够降低设计难度，还可节省设计变更成本。

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        3.3衔接方案深化与施工
        建筑设计方案，一般包括两个部分，包括方案设计部分与方案深化即施工图设计部分。其中方案深化部分是在初步设计之后，建筑设计确定下来后进行施工前的各项准备工作，通过详细的施工图的绘制，对施工情况进行有计划的安排。由于项目施工具有极大的复杂性和不确定性，因此要求在方案深化阶段需要对施工情况进行详尽的描绘，这对设计人员也提出很大的挑战，在传统的二维展现方式中，很多技术难点很难通过二维图纸表现出来，同时很多施工难点，在图纸也难以发现。因此图纸缺乏对施工的预见性。利用BIM技术手段可以建立技术平台，协调建筑设计、结构设计、建筑水暖电设计等个专业协同工作，总建筑负责人对整个项目有全面地把控，而各部分技术人员对各自专业有计划和安排，避免各专业冲突，提高各专业协调性，促进方案深化与施工的衔接。
        3.4建设项目的运营维保
        进行建设设计后期的运营维保是BIM技术应用的基本内容。从实践过程来看，其运营维保的内容包含以下层面:其一，进行设计内容的虚拟建设，在BIM技术平台下，通过建筑物理原型特征、空间特征的输入，进行建筑物的搭建，然后在这种先试后建模式下，为后期建设提供指导。其二，在BIM技术平台下，通过三维模型的建立，可以实现专业、管线碰撞内容的有效检查，其也是涉及后期运维管理的重要内容。其三，在算量技术下，实现建筑工程项目各个专业、部门之间的协调，并在数据共享下，确保精细化管理的实现。
        3.5建筑项目协同设计
        当前实体建筑项目结构越来越复杂，在传统二维时代，基于CAD设计制图具有诸多弊端，如无法实现不同专业间相关数据、资源的共享，且缺乏协同设计平台，还比如PKPM等系列设计软件无法解决各专业间的碰撞问题。因此，将BIM技术引入到建筑项目协同设计中，可借助三维集成信息化模型，使建筑给排水、结构设计、建筑主体设计、电气专业、暖通工程等不同专业项目在同一模型中进行。例如，基于BIM信息化模型，建筑工程结构设计专业人员直接提取建筑结构信息及对相关节点设计参数进行计算与分析;而建筑工程项目设备专业人员则可采用BIM仿真模型分析建筑物中的暖通负荷等，同时还可根据BIM中间模型处理器，对建筑结构整体设计模型进行构造、注释、修改等，由此可使设计信息得到实时互通传递及信息资源共享，更好地解决不同专业之间的设计协调难题，提高建筑工程项目设计质量与效率。
        3.6在建筑节能设计中的应用
        在建筑的结构设计中还应当注重整体的节能，在节能设计的过程中需要结合建筑的结构特点，合理利用自然资源。当前针对建筑节能主要包括通风设计、采光设计等。利用BIM技术能够让这些设计通过可视化的方式呈现出来，设计师在进行具体的设计时需要将建筑与环境结合起来。在通风设计的过程中需要关注到建筑结构、周围环境、建筑朝向等。通过BIM技术来进行模拟设计，从而让建筑更加适应环境，提高环境利用率。在BIM设计的过程中，设计者只需要在其中输入环境数据，结合当地的气候、日照情况进行数值的设置就能够获得最佳的设计比例。将其应用到节能设计中，能够提高整体的质量和水平，实现人与自然的和谐。
        结语
        综上所述，随着我国经济社会的不断发展，在建筑设计中应用先进技术的能力逐渐增强。把BIM技术引入建筑设计中，对于提升我国建筑工程设计水平、提高我国建筑工程的整体质量都具有十分重要的现实意义。从我国目前的实际情况来看，BIM技术已经具有了较为成熟的系统化环境，作为建筑工程设计师，应当充分把握建筑设计的相关要求，同时熟练掌握BIM相关技术规范，将两者进行有机融合，建设高水平、高质量的建筑工程。
参考文献
[1]张利伟.基于BIM技术的建筑工程结构设计中的应用分析[J].山东工业技术，2015(16):82.
[2]陈庆丰，徐云博，刘继鹏，等.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川水泥，2015(11):154.