BIM技术在建筑设计中的实际应用

【摘要】BIM技术在建筑设计中的实际应用为建筑设计行业注入了新鲜血液，有利于建筑设计行业的稳定发展。采用BIM技术建立的建筑数字模型更加科学、高效，从而保证了建筑工程设计的整体质量，提高了建筑的安全性和效率。

【关键词】BIM技术；建筑设计；实际应用

在工程建设领域中自BIM理论被提出以来就一直被广泛应用。建筑方案设计从整个建设项目来看的时间短、投资少，但却决定着整个建设项目3/4以上的内容，因为在建筑方案设计阶段会生成大量建设项目信息，而设计品质的高低不仅会影响到建筑施工能否顺利进行，而且还影响到建筑完工后的长久经营使用，也就是说，BIM在建筑设计中的应用具有十分重要的意义。

1、建筑设计中BIM技术的应用优势分析

1.1 BIM技术的应用能够较好体现出理想的信息化功能特点

BIM是一个共享的信息资源，一旦将数据输入其中，BIM就会自动分析数据为整个工程提供最真实可靠的决策。建筑师可以根据BIM提供的信息对工程建设进行衡量，适时插入、提取、更新和修改数据，从而提高整个工程的质量。BIM对信息的管理实现了整体与部分的高度结合，它可以将人们提供的零散信息进行整合，最终将整合后的数据以图像的形式呈现在人们面前。这种数字与图像的转换提高了可识别性，由此可见，BIM对信息的管理不仅仅局限于单纯的储存，更重要的是进行分析，从而使建筑工程在其整个进程中显著提高效率，大量降低风险。

1.2 BIM技术的应用还能够表现出较为理想的三维可视化效果

BIM技术将建筑工程的数据与信息转换为图形和文档，在电脑中自动生成建筑模型并且呈现出立体效果，建筑师根据模型便可了解建筑的整体结构和内部细节，同时，建筑师还可以对模型数据进行调整，一旦数据发生变化，电脑便会重新生成建筑模型，这些所有的变化BIM技术都能够呈现出直观的立体反映，这样建筑师就能够在可视的情况下与其他部门进行沟通与交流，从而提高建筑决策的科学性与合理性。此外，利用BIM技术可以对建筑模型进行效果展示与相关测试，从而提高建筑的质量与精度，这样在建筑过程中也会节省大量的人力与物力，并且大大缩短建设周期，降低施工的难度与风险。

1.3符合国家绿色生产标准

随着国家出台一系列环保政策，各行各业都严格执行国家政策，规范行业准则，为建设环保型社会做贡献，建筑行业也不外。建筑行业看起来好像并不会对环境造成危害，实则不然，建筑中产生的扬尘和废弃材料都会给环境带来危害，绿色建筑已然成为建筑业发展的必然趋势和必由之路。BIM作为一种新型技术，实现了对建筑空间信息、建筑材料以及设备等专业的相关数据信息进行数据集成与一体化管理。这种信息管理为建筑中材料的选择和应用提供了帮助，同时它还会对室外绿化环境进行分析，这就使得建筑方能够更方便、直接和精确的掌握绿化信息，从而可以进一步完善建筑的绿色性能。

2、BIM技术在建筑设计中的实际应用

2.1方案辅助设计

在方案的辅助设计方面，BIM技术能够较好地提高建筑设计的效率，通過信息化图纸的管理、通过整理技术有效把建筑设计图纸较快地传至客户处，方便设计师能够直观地从模型中较快地获取有关建筑的角度视图，便于其对图体化的修改，优化设计；BIM技术的运用，还可在系统中还可实现建筑模型的自动生成图纸、文档，进而实现建筑设计的自动生成立体化的模型展示。设计师根据自动生成的建筑设计模型进而提出有利的修改意见，或者进行数据的更改，有助于提高建筑的设计与施工的效率。

2.2 BIM 技术在场地分析和建筑结构中的应用

因在建筑工程实施中，对于建筑结构设计一定要确定其合理性，其主要和建筑的施工场地有着直接的联系，通常，在建筑工程实施中，建筑环境和相关的水文地质状况对于建筑结构有着一定的影响，特别是对于一些施工较为复杂的地形中，对于场地以及空间规划采用其非常重要，因此采用 BIM 技术和地理信息进行结合起来，对于建筑工程相应的施工场地能够实现模拟，在这种环境当中实施建筑模型的建造，就能够对建筑施工场地实现全面的分析和了解，同时采用相关的模型来对于规划实现可视化的分析，以及室内视野实现分析和对其周边道路实现可视化等；同时，在此基础上选取科学合理的建筑地点，使得建筑结构和所有的场地之间实现一定的适应性，以此来保证建筑结构设计科学合理性。

2.3构建部分结构模型

BIM模型中有建造信息、力学性能、成本、材料、几何等多种属性，目前的IFC模型能够满足大部分模型构件的属性，以下以墙体为例进行定义关联关系，在IFC 模型中定义构件的多层材料。墙体主要由内墙面砖、结构层、隔热层、外墙面砖四部分组成：①要对材料属性进行定义；②利用材料层集合使用实体、材料层集合实体、材料分层实体等进行材料模型的定义；③利用材料关联实体进行墙体材料与墙体的关联。

2.4构建整体结构模型

对于建筑工程项目的具体设计工作而言，相应的整体结构设计可以说是比较核心的一个方面，其同样也直接关系到后续建筑物的构建应用可靠性效果。在这种建筑物整体结构的设计构建中，恰当运用BIM技术能够表现出较为理想的积极作用价值，其能够针对各个方面的基本需求进行汇总思考，进而也就能够保障相应整体结构的设计较为科学合理，避免出现任何一个方面的偏差问题，比如对于梁结构、柱结构以及楼梯等构件的运用，都可以借助于这种BIM技术进行合理设计，促使其能够在整个体系中形成理想的应用价值效果。此外，该方面BIM技术的应用还可以在具体的力学荷载计算方面表现出较为理想的作用效果，其能够较好分析其整体作用力是否合理可靠，进而也就能够维系其平衡性效果，最终确保相应建筑设计工作能够得到最佳价值呈现。当然，对于建筑工程项目的抗震性等基本指标，也可以通过BIM技术在建筑信息模型中进行充分思考和处理，确保其整体应用稳定性。

2.5 BIM 技术在建筑结构参数设计中的应用

在对建筑场地完成设计之后，通常需要对建筑的整体参数加强分析和处理。一般，因为在建筑工程的整体中有关参数以及数据之间相互共通的，所以，对于建筑工程整体实际参数以及数据都需要能够有效的融合在一个数据库当中。BIM 技术作为计算机信息技术发展的主要应用基础，其具有计算机技术存储以及管理和对数据分析的功能，主要就是采用对软件实施处理，实现对建筑工程整体所需要的数据以及信息实现收集，同时将其能够按照相应的顺序进行存储，以此来将工作效率提升，将建筑设计的进度提升。

2.6 利用BIM模型检查管线综合碰撞现象。

利用三维信息模型可视化的碰撞功能，对暖通、电气、排水、结构、建筑等各专业设计中的碰撞问题进行检查，对设计中出现的遗漏和误差进行优化，使管线的布局方案在有限的空间里实现最合理的优化。并且检查各种空间装修完成后的高度，对设计品质进行提高。在建造住宅时利用BIM模型用来分析链接点部位钢筋安装的可行性和预制构件定位的合理性意义重大，通过使用BIM模型的分析优化功能，可以提前避免施工階段可能出现的错误，加快施工进度。

2.7 在预制构件安装和钢结构建模中的应用

①在预制构建安装中的应用。在预制构件安装的过程中，施工现场可以通过BIM技术将信息反馈给技术管理平台系统，并通过系统的检索功能将相关需求信息反馈回现场，促进作业的高效完成。在实际情况中，现场每个构建都需要有特定的编码，工作人员将编码录入到BIM技术平台系统中，将构件实现可视化处理，方便施工人员对其进行随时检查，使相关管理人员能够快速掌握施工的进度，也方便施工质量的监控。②在钢结构建模中的应用。钢结构已经是大跨度建筑物的主要结构形式，在对其建模的过程中，通常需要面临结构连接、构件布置等难点问题，因此，在设计中通常会根据实际需要来将连接的构件进行参数化处理。BIM技术的应用可以通过参数来实现构件数量、距离等内容的控制，设计人员只需要通过调节相关参数便可对连接件进行设计，此外，在钢结构的施工过程中，技术人员只需要调节相关参数并可实现构件位置的控制，由此可见，BIM技术对钢结构的施工和管理效率有着重要的促进作用。

结语：

近年来，随着科学技术的发展，BIM技术得到了一定程度的改进和优化。将其应用于建筑工程领域，使建筑工程相关人员能够共享通用的数字设计信息，并通过相同的可视化数字模型对建筑结构进行仿真和分析。在建筑设计中应用BIM技术，可以有效地保证结构设计的整体质量，从而保证施工安全。

参考文献：

[1]刘岩.探究装配式建筑设计的BIM方法[J].建材与装饰，2018（03）.

[2]王薇.BIM技术在工程建筑设计中的应用[J].住宅与房地产，2017（06）.

[3]高崧，李卫东.BIM技术在建筑设计构思过程中的适应性应用[J].山西建筑，2017（26）.

作者简介：

王韬，山东省建筑设计研究院。