BIM技术在建筑设计中的应用研究

陈文彬

摘 要：在对建筑进行设计过程中，通过BIM技术的应用可以有效的提高设计效率以及施工效率，目前我国正在大力倡导技能减排，而建筑行业也正在向这一目标转型，将BIM技术应用其中可以有效的提高资源的利用率，实现建筑行业的可持续发展。本文主要探讨了BIM技术的概念以及特点，并就建筑设计的BIM方法进行了论述，希望对相关行业人员有所帮助。

关键词：BIM技术；建筑设计；应用

1 BIM 技术概述

BIM技术主要是根据工程项目的各种数据信息为基础，从而建立起来的一种三维建筑模型。而且BIM技术还能借助数字仿真模型将工程项目的各项真实信息完美的模拟出来，帮助相关的管理人员对工程项目进行更加准确和精细化的管理。

BIM技术其实就是通过收集各种施工信息，并根据这些信息创建三维模型。在建筑工程建设中，在整个过程都可以利用到BIM技术，而且要充分发挥出BIM技术的作用，也必须将其应用在所有环节，只有这样，收集的信息才够全面，进而才能够有效的帮助建筑企业实现对整个工程的有效设计。BIM技术源于国外，因此在一些西方国家应用非常广泛，但是在我国由于BIM技术起步较晚，所以相关的应用还不够成熟，而且有关BIM技术的一些政策法规也不够完善，因此相关单位要想实现对BIM技术的应用，就必须不断的学习国外的一些先进经验，并结合自身的实际情况，在施工管理中利用BIM技术，以达到提高工程施工质量的目的。

2 BIM技术的特点

2.1 可视化

通过BIM技术构建出建筑模型是透明的，因此可以将项目结构的各项信息完全的展示出来，这样就完美的避免的了隐蔽工程中的隐患问题。这也是BIM技术最大的特点，由于其可视性，使得设计人员不必依靠大脑的想象，而是可以直接看见各种工程结构，这也使得设计人员不必总是面对二维图纸，然后为了图纸的可操作性，还需要在图纸上标注各种建筑信息，不仅不利于施工人员的施工操作，对于设计人员来说也容易出现一些隐蔽性问题不易发现，极大的增加了设计人员与结构模型的互动性，从而可以全面掌握结构设计信息。

2.2 协调性

BIM技术具有很强的协调性特点，因此无论是设计人员还是施工单位都可以利用BIM技术协调施工中的各项工作，从而有效的解决施工以及设计过程中的各项难点。如果在实际施工中遇到难以解决的问题，可以协同施工人员以及设计人员，利用BIM技术对问题进行具体分析，并且同时可以利用模拟操作来探索最为有效的解决方式，而且利用三维模型，施工人员与设计人员的沟通是无障碍的，而如果利用传统的二维图纸，则很可能忽视各专业之间的碰撞问题。

通过BIM技术，可以有效协调工程中的管线碰撞问题，并且可以实现施工方、设计者以及业务无障碍交流，当施工单位有不理解的地方，可以直接通过BIM技术建立的三维模型将问题指出来，如果在设计方面存在一定的结构设计不合理的地方也可以直接与设计人员交流，有效的避免了返工问题。

2.3 模拟性

利用BIM技术构建出的是三维立体模型，因此不仅可以将建筑结构的外部形态完美的模拟出来，还能精准的模拟出建筑的内部结构，而且还可以在此模型上进行修改操作。为了将BIM技术的作用最大化的发挥出来，在实际工作之前，首先要做好数据的收集工作，尽可能的多的收集工程项目的各项资料，这样就可以利用BIM技术构建出一个完整的建筑结构，而且设计人员还可以根据需求对模型不断的修改，从而找出一个最优的设计方案。利用BIM技术的模拟性不仅可以模拟整体的设计结构，还可以利用BIM技术对建筑物所具有的某一项功能进行模拟，从而不断完善。例如设计人员在对建筑结构的逃生通道设计时，可以模拟在地震情况下，建筑物内的人员如何最快的找到安全通道逃生，消防人员如何营救等等，这些优势是传统二维图纸所不具备的。

3 BIM 技术在建筑设计中的应用实例

3.1 在建筑结构建模中的应用

在建筑结构设计过程中，BIM技术的应用突破了CAD制图的限制，将立体的建筑模型有效展示出来。传统CAD建模，只能完成简单的二维平面制图，不能将三维实体模型构建真实体现出来。BIM技术可以利用三维实体模型，将真实构建展示到施工人员面前，突出整体结构信息和构件之间的关系。BIM技术应用于建筑结构设计，可实现建筑结构的可视化，与此同时，BIM技术可以快速发现建筑结构设计中存在的问题，并提出合理的修复方案，以此来提高建筑结构设计质量。例如，在国家会展中心设计中，室内展览面积为40万平方米，室外展览面积也在10万平方米以上，由于施工体量较大，结构设计复杂，传统CAD建模根本无法满足施工要求。为此，项目总承包部门引入了BIM技术，对工程主体部分进行建模，之后将建立好的模型与各专业建好的模型进行融合，实现模型的有效修正，消除了建筑结构中的各方面隐患，避免返工现象的出现。

3.2 在钢结构建模中的应用

建筑结构设计中钢结构设计十分复杂，涉及到专业知识较多，尤其是布置加强件和连接钢结构中，任务较为繁重，很容易出现设计错误。为了解决上述难题，人们在钢结构建模中引入BIM技术，通过BIM技术的应用，对钢结构梁高进行计算，设计出专门的连接件。另外，BIM技术也可以通过相关参数，实现连接件的有效处理，并通过参数数据共享，对连接件的数量和间距进行有效控制，设计人员只需在工作中调整相应参数，便可以完成新连接件设计工作。其次，BIM技术可绘制出相关加强件的大样图，判断工程中加强件的具体位置，提升钢结构设计和施工过程的准确性。

3.3 在建筑结构性能中的应用

建筑结构设计的设计原理，主要是将建筑中各个部分中所涉及到的科学集中在一起，建立一个虚拟建筑物，实现整体结构的相互支撑。BIM技术的应用，可以实现对建筑结构性能的科学分析，对建筑机构的稳定性、牢固性、抗震性等基本要求进行判断，确定各项数据是否满足标准。在设计工作中，设计人员只需要将BIM模型数据导入到相关软件中，利用软件对数据进行处理，确定建筑结构整体性能是否满足事先规划好的标准，解决建筑结构设计中存在的问题，有助于建筑结构设计工作的优化，提升建筑结构设计质量。例如，在亚洲最大生活垃圾发电厂设计过程中，为了提升建筑结构性能，设计人员通过BIM技术，对模型进行碰撞检测，首先对单专业之内模型进行碰撞，调整碰撞中出现的结构错误，之后进行机电综合模型碰撞检测，对机电专业内的碰撞问题进行调整，最后是机电与建筑之间的碰撞检测，将建筑结构与机电之间存在的问题解决，碰撞模拟软件可直接将结果以报告形式生成，设计人员会根据结果对综合管线进行相应调整，以人工审核的方式，最终得到修改意见，实现BIM技术在建筑结构性能中应用效果的提升。

4 结束语

总的来说，伴随计算机技术的日益发展，BIM技术日趋成熟，促进BIM在项目设计与建设过程中，提升项目的总体质量和效率，还需要进一步的理论研究和工程实践去逐步解决。

参考文献：

[1] 李健，庞建国.论基于BIM的建筑结构设计方法[J].门窗，2016（12）：134.

[2] 张杰.基于BIM的建筑结构设计方法研究[J].工程建设与设计，2016（18）：10～11.

[3] 游子健.淺析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].江西建材，2016（22）：47.