杨双
北京博睿丰设计顾问有限公司
【摘要】信息技术的快速发展及应用对各个行业带来了革命性的影响，建筑行业也在寻求一种低成本高效率的技术手段，边牧技术的出现及应用很大程度上满足了这一需求，目前以及在建筑行业中大量的应用。当前建筑工程施工规模明显扩大，对于建筑工程设计要求也越来越高，将BIM技术应用于建筑工程设计中很大程度上可以提高工作效率，也为后续的设计以及项目建设提供了有利的条件。本文阐述了BIM技术的特点，在此基础上探讨了BIM技术在建筑工程设计中的具体应用。
【关键词】 BIM技术；设计；建筑工程
0.引言
在以往建筑工程设计中，设计人员需要根据建筑师提供的图纸进行设计而传统的二维图纸设计，如果有一个小小的改动，则意味着会有各种明细表的变动，而这些设计变更往往贯穿建筑工程建设过程中，设计变更会降低设计工作的效率甚至有可能会延误建筑工程建设的进度。BIM技术是随着现代信息技术发展而出现的一种新的技术手段，其在很大程度上弥补了传统2D建筑结构设计方法的不足，使整个建筑工程设计施工等环节可以通过三维模型立体的呈现出来。目前BIM技术应用于建筑工程设计中已经成为建筑行业的一大趋势，在这一背景下研究 BIM技术的具体应用能够为实际工作提供有益的参考。
1.BIM技术的特点
1.1可视化
传统2D图纸建筑设计主要是设计人员人工绘制与设计为主，这种设计方式效率偏低，而且一旦有设计变更，会耗费大量的时间与能力，同时这样的建筑设计也比较容易受到设计人员主观因素的影响。BIM技术及建立建筑设计信息技术模型，在设计过程中将这种设计结构参数属性以及其他信息录入至计算机系统内而建立可视化的建筑模型，这一技术在建筑设计领域中的应用实现了建筑设计，由二维设计向三维设计转变，设计人员通过计算机建立数学模型，能够将抽象的设计理念转变为直观的画面，三维模型可以将建筑物室内重点空间、幕墙或者外挂石材之类和结构的碰撞等设计要点直观呈现给设计人员，可以使设计人员尽可能规避设计中的误差与不合理设计，设计成果也可自动生成效果图[1]。而且一旦有设计变更，设计人员只需要将变更后的信息数据录入计算机内，系统可以自动更改，无需以往人工更改，节约了大量的时间，也提高了数据的精确性。
1.2互动协调性
建筑工程设计涉及到多个部门，尤其是在设计变更时，需要多个部门人员共同协作完成，如果在工程设计中遇到问题，可以通过多部门协作及时分析问题的原因以及寻找更有效的解决方法。 BIM技术应用于建筑工程设计中，可以自动生成准确的协调数据，在一定程度上，可以解决多个部门之间沟通不畅的问题，使得建设单位、施工单位以及设计人员等多个部门可以更好的沟通，对于BIM数字模型也可以提出全面与可行的调整方案，很大程度上可以减少成本费用。
2.BIM技术在建筑工程设计中的具体应用
2.1在空间设计中的应用
建筑空间主要功能的设计越来越成熟，尤其是当前生活水平的提高时的人们对高层建筑空间设计的要求越来越高，设计人员在建筑工程空间设计中也应该考虑到使用者的使用需求，需要把握好建筑空间与形态的关系及场所的关系，同时建筑的美也很大程度上是由空间带来的，建筑空间设计的足够合理，就可以给使用者带来美的感受，可以给使用者提供健康舒适的环境[2]。设计人员在建筑空间设计中既要考虑到平面设计，也应该考虑立体的设计。传统设计图纸中对建筑空间的设计只能停留在二维平面，设计人员也难以从图纸中把握建筑具体的三维结构。
要想解决这一问题，设计人员就可以将BIM技术应用于建筑空间设计中，使建筑工程模型立体化，便于设计人员从舒适性、光源等维度去评估建筑空间结构，还可以对建筑模型进行渲染，提高设计效果。在建筑空间设计中运用BIM技术需要做好建筑设计数据以及其他数据的整理工作，将其准确的录入计算机程序中，便于设计人员更准确的绘制图纸，最后使用BIM技术建立虚拟模型，使设计人员能够全面的考察建筑空间设计出的效果，通过调控建筑物构建的高度弧度倾斜角度等数据，对建筑物的形态进行可视化的模拟，不断优化建筑物形态设计，使设计人员能够对建筑方案进一步优化，使设计以及最后呈现出的效果，能够满足客户的需要。
2.2在结构性能分析中的应用
设计人员还可以运用BIM技术对建筑结构性能进行分析，从而根据建筑项目的需要，对相应的元件进行调整，从而优化建筑结构的整体设计，使建筑结构稳定性提高。而且像BIM，技术应用于结构设计中可以使建筑物还可以基于大数据生成施工图，设计人员也能够将一个建筑信息模型导入到不同的设计软件中进行比较与分析。例如建筑结构设计中的层间位移角的限制，主要是为了限制结构受力位移，我国有关规定中明确指出高度在150米及以下的高层建筑框架楼层层间的最大位移与层高之比不能超过1/550，将BIM技术应用于建筑结构性能分析中，可以利用pkpm软件进行建模，对高层建筑结构设计进行有限元分析，设计人员还可以利用这一软件进行不同方向风荷载作用下层间位移角的计算，可以得出地震作用下和风荷载作用下层间位移角的具体数值，地震作用时需要考虑偶然偏心作用，使得层间位移比与层位移比大于在1.2～1.4之间，这一分析能够避免建筑整体结构的不规则性，从而使建筑结构在地震作用下较为稳定。
而在地下室的结构设计中，设计人员还可以利用BIM技术规划地下管线的铺设，在这一过程中还可以利用BIM技术互动协调性的特点，从其他部门中获取地下管线等方面的数据，避免出现管道打架的问题，减少材料与成本浪费。
2.3在建筑节能设计中的应用
随着可持续发展理念的深入人心，建筑行业也在朝着绿色节能的方向发展，建筑节能设计也受到了建筑行业从业人员以及消费者的关注。当前建筑工程设计中的建筑节能设计主要是采光设计、通风设计。我国许多建筑人员在设计时比较注重建筑的外观与功能建设，这就使得我国许多建筑尤其是高层建筑能源消耗量较大[3]。将BIM技术应用于建筑节能设计中，能够使设计人员将建筑空间与结构等方面的设计与环境结合起来，例如在采光设计中，设计人员可以将已有的数据录入计算机内有计算机系统进行风环境分析与太阳辐射分析，设计人员可以根据计算出的数据去优化建筑外墙的结构设计，还可以利用Ecolect软件将建筑物朝向方案的耗能情况加以对比，将模型转化为正规的建筑能力模型，优化室内采光效果，减少能源消耗情况[4]。
3.结语
社会经济的快速发展，使得人们对建筑物的功能，安全性与舒适度提出了更高的要求，设计人员在建筑工程设计过程中，也应该充分考虑到这一点，需要运用新技术去提高建筑工程设计效果。 BIM技术具有可视化以及交互协调性的优点，目前已经在建筑空间设计、结构性能分析及节能设计中得到了广泛的应用，能够使设计人员在设计阶段及时发现存在的问题，并给出具有可行性的优化建议，使建筑工程设计更加合理化与智能化，提高建筑的设计水平。
【参考文献】
[1]孙雷. BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J]. 建筑·建材·装饰, 2019, 000(002):191,202.
[2]沈毅. BIM技术在道路与桥梁设计中的应用[J]. 建筑技术研究, 2020, 3(7):94-95.
[3]孔洁洁. BIM技术在建筑设计,项目施工及管理中的应用[J]. 中国房地产业, 2019, 000(027):131.
[4]安康.基于BIM技术在建筑工程结构设计中的推展应用分析[J].包装世界,2018,(7).150.