BIM技术在建筑设计中的优化作用及探析

杨家建

摘要：工程建筑设计信息化是工程设计发展的里程碑，它以直观的立体的建造模型展示在计算机画面上，使设计者、建造者全面了解和把握工程建筑，避免了设计的盲目性和错误性。文章对BIM技术在工程建筑设计中的应用进行了分析。

关键词：建筑信息模型;BIM;设计

伴随国家经济与时代不断进步发展，建筑业发展不断趋于生态化、信息化与规模化。建筑项目功能和内容在持续健全扩充的前提下，传统项目管理方法逐步被先进现代化的项目管理方法取代，在这种种技术中BIM技术运用成效是较为显著的。利用BIM技术不但能提升建筑项目管理效率，控制项目工程运行成本，而且能够达到建筑项目的经济效益要求。

一、BIM技术

BIM全称为Building Information Modeling根据其名称观察主要包含两部分内容，Information（信息）以及Modeling（模型），而这两部分属于两个独立性载体，但是将建筑构件信息与施工信息整合至模型当中便可以形成这种建筑信息化模型。与其余的模型比较BIM模型是包含更多建筑信息的，例如：材料型号、建筑体积、高度以及材质。因此采取BIM技术目的在于借助数字化建设技术，确保工程在众多数据当中实现有效控制，对项目进程进行数字化模拟，有效控制误差问题，进而缩减工期，控制成本，有效完成数字化运维。

二、BIM技术优化作用

（一）建设模型模拟虚拟

以往建筑设计仅可以在图纸上完成，此平面设计是不能实现对建筑项目的防震研究、材料用量计算以及受力研究。BIM技术借助模型建设，通过三维形态体现到计算机画面，此建设不是针对建筑项目的简单模型演示，主要是建设三维模型完成对以下的模拟虚拟：第一，模型模拟准确性，对建筑受力平衡进行合理计算，主要包含建筑地面压力，地面建筑支撑力，尤其针对一些复杂高层建筑，地下是存在地下室以及深基坑的，对于此类复杂性建筑设计来说，加强地基的建筑支持水平，必须用计算机对受力情况进行模拟计算。所计算得到数据借助建设模型进行演示，对准确性与建筑受力状况进行验证。第二，对各建筑结构位置进行分解，电脑不但可以将建筑模型用三维形态体现出来，而且能够将三维图像逐步分解，进而体现出建筑各环节模型画面。如此一来就可以使设计人员与建设人员从各建设过程着手，开展建筑构造研究。此分解尤其可以促进建筑项目机电安装，给排水管道的安装以及燃气管道的安装工作，并且各种安装失误问题也会得到有效控制。就算之后发生运行问题，则借助三维模型进行演示计算，就可以准确定位问题部位，不然高层建筑相应部位就会存在很大问题，难以实现有效查找。第三，抗震水平研究，现代建筑增强抗震水平，属于项目设计中一定要认真分析的问题，此种问题的处理就需要使用BIM技术。建设模型模拟研究，可以清楚观察到外力在建筑上产生的损坏，其中包含物体对于建筑整体的碰撞，振动波对于建筑产生的冲击，但是平面图形并不能实现演示模拟。

（二）项目材料用量计算

项目材料用量计算属于建筑设计之中的关键环节，而平面图纸设计仅可以通过面积来完成建筑工程材料用量计算，BIM技术能够完成项目材料用量的立体化计算。包含混凝土建筑用量，钢筋用量，水泥用量与砌砖用量在内的计算还能够人工完成。BIM技术量化各建设过程的各种用量，如此一来就能够增强材料用量计算精准性以及速率。否则人为开展各用量计算，就不仅会消耗大量时间，并且计算结果欠缺精准性，这样材料采购人员就会非常盲目，材料就会存在严重浪费现象，工程项目成本会因此提高很多。

（三）增强项目管理的合理性及科学性

因为BIM技术能够实现对计算材料用量的精准计算，所以它也能够实现对工程项目建筑整体的精准化管理，这样管理方法就能实现信息化。比如：各种工种配置、施工人员分配，借助BIM技术能够迅速开展施工管理工作，尤其面对如此多施工队伍，如果想实施人为管理是存在一定难度的。必须实施信息化管理才可以完成对所有施工人员的科学安排，确保工程项目建设有序完成。建筑材料管理，对建筑材料入库出库及清点还有材料余量进行计算，利用电脑实施管理，便能够清晰了解，材料清点便捷精确，防止人工清点存在错误。

（四）加强项目建筑监督作用

由于项目建设自设计直至施工然后投入使用是借助BIM技术完成，因此全部BIM参数都是无法调整的，所以防止人为调整问题，保证项目监督职能有效发挥，增强工程项目质量，强化监督作用。尤其是实施互联网化管理，则各项目建筑设计，施工与材料用量都要输入到电脑BIM虚拟模型中，如此一来项目监督单位就能够完成远程化监控，并且还能够对各建筑过程实施监督研究，有效完成数据共享以及合作管理，确保项目建筑施工质量的切实增强。

（五）绿色设计运用

现今生态环境破坏愈发恶劣，在建筑领域低碳设计反而存在很高要求。通过BIM技术的建筑项目设计运用，可以适应建筑领域的绿色发展要求。实践运用过程中，借助BIM技术可以对建筑日照、通风与采光条件进行研究，且在适应舒适性要求的前提下，能对建筑项目实现最优设计，人们在采暖装置以及空调的需求就会得以下降。这个过程借助此种技术手段可以实现风环境的模拟，进而实现绿色设计目标。BIM技术可以为绿色设计带来优质化服务，把BIM技术运用在绿色設计之中，这属于我国建筑领域未来发展的重要趋势。

三、BIM技术挑战及未来展望

（一）所面临挑战

将BIM技术应用在建筑工程设计之中会面临非常多挑战的。第一，基于BIM技术运用，部门工作人员就能够切实参与工作之中，然而用户合作问题是较为严重的，很可能会对建筑工程设计产生不良影响。第二，因为权责模糊问题影响，BIM模型归属问题就会显现出来。第三，BIM技术虽然具有应用优势，然而在建筑工程设计中的运用仍旧需要一定时间。

（二）未来展望

应用BIM技术的时候，会用到4D模型进行设计，这属于建筑工程项目中非常直观的一种体现。利用BIM技术仿真模型设计可以最大程度上实现协同处理，在我国建筑设计的未来趋势之中，此种协作形式能够得到高度认同，并且在建筑工程设计中具有广泛性应用，这对于增强建筑工程设计成效来说能够发挥重要作用。

四、结束语

总的来说，项目建筑设计的信息化方向发展属于项目建筑发展的重要趋势。借助BIM技术能够增强设计精准性与合理性，防止项目建筑存在设计错误，进而造成施工失误问题。而且还能够强化项目管理监督功效，确保管理监督方法实现信息化，控制人为干预，进而切实增强项目的质量与建筑安全。

参考文献：

[1]卢琬玫.BIM技术及其在建筑设计中的应用研究[D].天津大学，2014.

[2]潘刃.BIM技术在办公建筑设计及物业管理中的应用研究[D].广西大学，2015.