浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势

文/袁鑫杰 南通沿海开发集团城镇建设有限公司 江苏南通 226601

1、BIM技术概述

BIM系统是一种新兴的数字化信息化管理平台，如今体量大难度大的建筑大多使用BIM管理系统。BIM系统的简称是建筑信息模型，在使用这个管理系统的过程中，可以将设计、施工、材料等各种数据信息输入BIM平台，通过对平台中的数据进行整合，从而模拟未建工程的多有信息。其次，对工程的全生命周期进行管理时，项目的投资方、施工方、监理方、设计方、材料方等各参与方都可以在BIM管理平台上进行沟通和协调，并将需要修改的数据上传到平台上。BIM技术的核心是信息，与传统的CAD设计相比，BIM技术可以通过三维的设计模型将建筑物所包含的工程信息和设计数据直观的展示在人们眼前。不仅可以提高设计工作的效率、提升工作的质量，也能够减少设计中存在的错误并降低成本。

2、BIM技术在工程设计中的应用

工程项目的全生命周期可以大致分为三个阶段：设计阶段、施工阶段、运营阶段。在设计阶段，需要了解工程的设计方案、施工方案以及预算的信息；在施工阶段，需要控制对工程的质量、进度以及成本进行控制；在运营阶段，需要对建筑物的性能、使用情况和财务进行管理。BIM技术首先发展的领域是建筑设计，下面主要介绍BIM技术在工程设计阶段的应用。

2.1 从二维设计到三维设计

传统的设计需要设计师根据建筑物的功能需求加上自己的空间想象进行设计，并将最终的设计成果绘制到二维的平面图纸当中。这对于设计师的空间想象能力有较高的要求，对建筑物的外观以及内部结构都要进行设计并绘制图纸。BIM技术的应用，可以使设计师直接在三维的模型上进行设计，不需要再进行空间想象到二维图纸之间的转化。BIM技术能够对未建的工程进行虚拟模拟，让设计师对整个建筑项目有一个更直接的了解。

对于一些外观结构较复杂的建筑物，比如我国的国家大剧院、鸟巢等建筑物外观极其复杂，二维设计的图纸根本无法进行详细的展示，运用BIM技术可以清楚的展示建筑物的外观样式，效果直观明了。除了建筑物结构的设计，对于建筑所使用的材质同样需要设计，设计师可以在BIIM管理平台中寻找需要的材料，将数据库中的材质直接运用到设计的模型中，能够清晰的展示出每种材料的特性以及参数。

2.2 设计中的碰撞检测

在设计阶段应用最广泛的就是对碰撞的检测，因为在设计阶段，不同专业的设计师只对本专业进行设计，所以在专业与专业之间就容易发生构件碰撞的问题。比如，管线与建筑结构之间发生的碰撞、不同管线之间发生的碰撞，这些问题都为后期的施工带来了不必要的麻烦。BIM模型的可视化效果可以解决碰撞的问题，运用相应的碰撞检测软件，可以识别模型中所携带的数据，并对照数据库当中的工程规则，去检查工程项目中的错误并标记。帮助设计人员检查设计中存在的错误，最大可能的避免施工过程中的设计变更。

2.3 设计阶段的成本管理

工程造价的管理同样贯穿工程项目的整个生命周期，以往的预算通过平面图纸进行计量和计价，人工计算的误差较大，即便使用辅助软件，也需要在软件中重新建立模型，增加不必要的工作量。由于设计主要是设计人员的责任，而预算的编制则是造价人员的工作，不同人员对建筑的理解会有一定的偏差。BIM技术的应用，可以直接利用已经建好的三维立体模型，通过模型中所携带的建筑信息，构件会自动套用相应的计算规则，实现工程量的智能计算以及明细表的统计。

3、BIM技术在工程设计中的优势

3.1 深化建筑设计

在从二维设计向三维设计的转变中，BIM所建立的并不只是一个建筑模型，而是包含建筑项目相关信息的一个数据库。这个数据库中对建筑物各个构件的位置、尺寸等参数都有详细的记录，对这些参数进行整合可以真实的反映出拟建项目的真实样子。以往很多奇特的建筑物因为二维设计的原因，在建造时会遇到各种各样的问题，BIM技术能够真正实现按图施工的目标。在三维立体模型中可以对建筑物进行深化设计，其改动构件的参数值会随之改变，同时，由三维模型生成的平面图、立面图、剖面图中的图形也自动改变；若在平面图纸中改动数据，三维模型会根据参数的变化而变化，这样就实现了数据库与平面视图的双向连接，避免了图纸和模型不一致的情况。

3.2 加强协同合作

在建筑的设计阶段，并不是设计师自己的工作，项目各方都要参与到工程的设计中来。运用BIM管理系统的基础上，在完成初步的设计之后，业主、监理、施工方都可以在BIM平台中提出自己的意见和建议，方便设计师进行修改。同时，一个建筑项目的设计需要不同专业的设计师协同合作，传统的建筑设计各专业之间往往沟通不够，造成后期需要频繁的进行设计变更。运用BIM技术，同样是各专业自行设计，但可以将不同专业的设计模型进行整合，成为一体化的建筑模型，从而实现各专业之间的协同设计，彻底改变了需要通过文字语言进行表达的设计沟通。

结语：

随着科学信息化数字化的发展，新技术、新方法已经应用于我国的建筑设计之中，同时推动了施工方面的进步。BIM技术在工程领域的应用，具有重要的意义，尤其是在设计阶段提供了更加便捷的设计途径，也避免了后期出现的问题。我国在应用BIM的过程中，仍然存在很多弊端需要进一步的改善，在今后的工程建筑中，需要对出现的问题进行关注，并充分发挥BIM管理系统全生命周期一体化的优势，以确保建施工的质量和效率，促进建筑行业的发展。