BIM技术在建筑设计中的应用

2021-03-31胡兴安哈尔滨工业大学建筑设计研究院博士工程师

中国建筑装饰装修 2021年8期

胡兴安哈尔滨工业大学建筑设计研究院博士，工程师

近年来，随着我国科学技术的持续发展，建筑领域获得了前所未有的发展。在现阶段建筑工程项目中，项目规划工作的难度不断提升，设计人员时常需要面对工程规划时间相对紧张的问题，无法发挥出传统设计的最佳效果。而将BIM技术规范化地运用到建筑工程项目的设计中，可以很好地解决这一问题，同时还能增进工作开展效率，切实保证工程项目的品质。

1 BIM技术的整体概述

BIM技术的本质在于创建虚拟工程的多维度模型。现阶段，BIM技术被全面地运用于工程设计、建造、管理等众多行业中，为其工作开展给予了标准的数据工具。在BIM技术的有效加持下，相关工程信息可以在诸多部门、工程阶段实现有效的共享与传输，使得相关工作人员可以更为精准、高效地探究多样化的建筑信息。与此同时，借助BIM技术的有效运用，可以进一步实现工程成本、工程建设周期的深入管控，保证建筑工程的整体建设效率。

BIM技术可以实现对建筑工程项目多维度空间形态的有效表达，切实展现项目所有环节的内容，包括了建筑工程项目的所有信息。BIM技术不单单是对以往平面维度技术的革新，也是对多维度模型的深化改革。借助虚拟的建筑模型，可以在真正意义上实现建筑物的空间关联以及有关数据的精准化表达，自动化生成与革新多样化的图形。BIM技术对建筑项目的解析包括空间与效果图的解析、造价解析、流程解析以及可建设性的解析，可以更好地契合建筑工程项目的施工需求。BIM技术的开展需要遵循4步运作战略：切实定义BIM的目标与运用；规划BIM建筑项目的开展流程；创建信息化交互要求；确认支持BIM项目开展的基础化设施[1]。

2 BIM技术运用于建筑设计中的核心价值解析

2.1 提升建筑设计的信息化功能

随着信息化技术的持续发展与进步，建筑领域的整体运作也有了信息化发展的趋势。BIM技术的基础便是数据，因此可以将此项技术视作建筑设计中的核心数据库。与以往的多维度模型相比，BIM技术属于极具代表性的现代化数字技术，可以实现数字信息的有效运用，所以，不管是工程的设计人员或是工程建设人员都可以运用BIM技术进行动态化的信息革新。当建筑设计的报表出现了整体调整后，BIM技术也会对相关的数据设计开展第一时间的革新，从而使人力资源支出等环节得到显著地控制，并且也能保证解析的精准度。

2.2 对图纸开展精准地调整

将BIM技术运用于建筑工程中，可以借助建筑架构的优化模型来对图纸进行调整。不管是相关的设计人员还是施工单位，都可依据图纸探寻到设计中的核心环节，从而节省周期，切实优化建筑工程建设，最大程度地规避传统设计中存在的某些调控环节[2]。

2.3 提升建筑工程的整体监管质量

如果建筑工程整体的运作从初期的规划或后期的建成投入使用都是借助BIM技术所开展的，则全部的BIM参数都是规范化设定的，不可以随意调整与更替，这就在很大程度上规避了人为的修改情况，整体的工程监督管理功能可以得到更好地体现，增进了工程品质，提升了监督管理作用。

尤其是在开展网络管理时，所有工程建筑规划、施工运作、原材料用量都会传输到BIM的虚拟模型中，如此建筑工程项目的相关监管部门就可以在真正意义上实现动态化监管。同时也可以开展所有施工环节的监督管理解析，实现了数据的共享以及协同化管理，提升工程建筑的整体施工品质。

2.4 精准核算施工材料的运用体量

核算建筑工程项目施工材料的运用体量是工程设计中的核心环节，平面图纸的整体规划只能从面积上开展建筑施工材料运用体量的运算。而BIM技术可以从立体层面上运算建筑施工材料的运用体量，这当中包括全部建筑环节的运用体量，比如建筑混凝土的用量、水泥用量等，当然也可以开展人工用量的运算[3]。BIM技术可以精准量化所有施工环节施工材料的运用体量，提升施工材料运用量的运算速率与精准度，否则通过人力开展所有类别用量的运算，不仅浪费了大量时间，而且运算也不够精准，会引发较大的施工材料损耗，增加工程运作成本。

3 BIM技术在建筑工程设计中的应用

BIM技术在建筑工程设计中可谓无处不在，其具有着非常健全的多维建模、数据解析、资源融合等工作，其可以辅助设计工作人员更好地开展工作。具体而言，其可以在设计工作开展中展现出较为突出的作用，比如建筑规划、建筑群与环境关系设计、内部空间设计等。本文将进一步从建筑结构设计、工程设计管控、建筑工程绿色设计、建筑装配设计等诸多环节，展开对BIM技术与建筑工程设计结合运用的具体方式解析。

3.1 在建筑结构设计中的运用

3.1.1 建筑结构与场地解析

借助BIM技术，相关工作人员可以完成对建筑工程施工现场周边环境、地质条件等相关因素的解析，同时借助多维度模型进行生动展示。融合其他专业化技术，可以进一步对建筑结构的多样化性能进行有效解析，以实现整体化的机构模拟，获取结构设计的真实情况。借助这种方式，可以有效辅助相关设计工作人员完成对结构设计问题的探寻与处理，更好地保证建筑结构设计的平稳性[4]。

3.1.2 图纸设计

在建筑结构的图纸设计过程中，通过BIM技术可以形成立体型图纸，从而有效辅助设计工作人员观察、判定结构图纸设计的科学性。与此同时，BIM技术的运用也在一定程度上解决了长期以来建筑图纸设计过程中资源损耗较为严重的问题，实现了建筑信息的可视化，从而赋予工程建设人员更为明晰的工作开展目标，特别是为其施工开展方法提供了较为科学的指导。

3.1.3 钢结构建模

在开展钢结构建模的阶段中，BIM技术可以为设计与建设单位提供有效的沟通平台，在真正意义上实现钢结构建模效率、品质的大幅度提升。与此同时，在挑选钢结构材料的过程中，通过BIM技术实现了对多样化构件尺寸、材料数据的解析，同时完成了多维度展示，增进了有关人员对钢结构的探究度。

3.2 在工程设计管控中的运用

BIM技术在设计管控中的运用，对于增进管理的科学性而言有着非常显著的作用。在BIM技术的运作环境下，可以规范化地创建BIM参数模型，同时将建筑工程项目中的总体规划内容展现其中，从而方便信息获取人员在第一时间开展有效运用。与此同时，在BIM技术运用阶段可以对信息进行整体化革新与动态化管控，这当中包括建筑工程项目财务信息等，给予管理工作人员整体化的辅助。在以往的建筑工程设计过程中，因为管理工作内容极具系统化特征，所以进行管理的工作人员有着较大的压力。BIM技术在设计管控中的运用，可以给予设计工作有效的辅助，其优势可见一斑[5]。

3.3 在建筑工程绿色设计中的运用

绿色设计是当代建筑工程项目中的全新要求与标准，所以在建筑领域中需要增进对设计的绿色化管控。BIM技术在建筑工程项目设计过程中的运用，可以实现建筑通风的整体化解析与探究，同时依据人体舒适度在第一时间开展调控与设计优化，从而切合用户的基础需求。与此同时，BIM技术运用也可以为绿色设计带来基础的服务保证，所以在今后的发展中，BIM技术拥有非常广阔的推广前景[6]。

3.4 在装配式建筑设计中的运用

3.4.1 预制构件安装

在装配式建筑预制构件安装阶段的前期工作中，需要设计工作人员开展有针对性的图形设计，之后才能进一步开展构件预制。借助BIM技术的科学化运用，可以辅助建筑数据迅速反馈到管理信息平台，并且同步传输到工程建设场地，指导预制构件的设计与制作。借助这样的方式，增进了装配式建筑设计中所有环节的交互程度，切实推进了建筑工程项目整体的建设品质。

3.4.2 构件拆分

在装配式建筑设计过程中，借助BIM技术可以形成数字化模型，在真正意义上实现对楼板等构件的整合与拆卸，从而让其成为负数的单独性构件，为之后的工程建设提供基础的条件。在立足于BIM技术的多维度模型辅助下，可以更为生动地展现出多样化构件之间的接入状况，增强构件拆分的精准度。与此同时，借助BIM技术的科学运用，有关工作人员可以高效探知设计的误差，切实保障多元化数据的精准性与设计规范性[7]。