BIM 技术在建筑设计中的应用

刘飞飞

（北京 102100）

BIM 能够将建筑施工中的各方面信息进行具体的分析，通过统一的整理将建筑工程模型化，并且以收集的数据为标准建立通俗易懂的电子模型。其中BIM 有三个显著特点，分别是可视化，协调性和模拟性。可视化是最终可以生成报表和效果图的基础，在工程进行的过程中通过BIM 技术可以最大程度实现每一部分之间的联系，从而为项目的设计和运行中分析提供理论支撑。协调性代表着在每一组数据中形成相关联的作用，将其与实际情况进行分析，更好的帮助问题的解决。模拟性可以确定部分的虚拟信息，在尽可能的情况下保证数据的准确性，从而进行模拟实验。

一、技术在建筑结构设计中的意义及主要功能

随着我国科学技术的不断发展和进步，很多更加先进的施工技术以及现代化的机械设备被投入到建筑工程中来。BIM 作为其中的一种先进的技术也变得越来越常见，特别是在近几年，BIM 技术在建筑工程设计阶段的应用越加的广泛，并且起到了关键的作用。BIM 技术的运用不仅仅可以促进建筑行业的稳定发展，还成为当今社会不断发展和进步的需要。使得工程在掌握基础技术水平的基础上共享数据，实现不同专业之间的协同合作，促进建筑工程水平的不断提高。

（一）BIM 技术在建筑结构设计中的意义

目前，BIM 的快速发展给建筑行业带来了巨大的影响，其在建筑行业结构设计中的意义重大。首先，BIM 技术可视化的特点可以让设计师进行全方位思考，改变工作模式，大大提高建筑设计的效率，保证设计质量。其次，利用BIM 技术的协调性特点，使用同一模型数据，多专业协同工作，提高各专业间合作效率。最后，BIM 技术信息的完备性让各专业的信息有机的结合，可使施工人员看到包含整个项目的信息模型，进而有效减少施工阶段会出现的各种设计问题。

（二）BIM 技术在建筑结构设计中的主要功能

对比传统设计模型，BIM 技术的主要特点和重点关键在于数据信息方面。建筑工程可以利用BIM 技术进行大数据信息库的建立，实现在工作人员需要建筑设计的某些信息时，能快速高效的完成对数据的搜寻，进而从间接上提升建筑设计的整体质量与效率。其次，BIM 技术具有对设计图纸可以更改的功能。BIM 技术具有设计数据信息化的功能，以此为基础，其能够在图纸设计时便获取建筑工程详尽的基础数据信息，若在施工时发生不可解决的问题，便能快速根据修改数据完成变量数据进行修改，而更改后的信息数据将会在设计图纸上进行标记，以便于设计人员让结构设计满足更高的设计需求，让建筑结构及质量更加完善。

二、BIM 技术在工程设计阶段中应用存在的问题

（一）工作范围方面的问题

BIM 技术在建筑工程设计阶段中的应用，出现工作范围不够明确的问题主要起因是因为目前我国建筑工程的管理人员以及决策人员对于BIM 技术并没有一个深入的了解，所以他们所提出的业务范围不够精确，并且也没有明确的表达出工程需要达到的设计深度，这就直接导致了工程设计人员在工作中不能够保证设计的结果能够达到设计要求以及设计效果。另外如果建筑工程的设计人员一味追求工程的设计精度那么就会严重的影响设计的效率，提高设计环节的周期，也使得设计成本在一定程度上提升，影响后续工作的有效进行。

（二）协同设计方面的问题

在建筑工程的设计阶段，BIM 技术的应用虽然能在一定程度上提升各方协同设计的效率，但是如果使用不当也容易引起因为协同工作过多而产生的一系列其他问题。设计人员在对工程进行设计工作时应该尽量避免建筑以及运营过程中的问题，建筑工程的各个参与方都会在设计阶段增强协同量，从而造成设计工作的难度加大，使得项目的设计环节的周期延长。

（三）设计流程方面的问题

目前，我国BIM 在建筑工程设计阶段的应用其对于企业的计算机硬件方面的配置要求较高，所以在实际的设计阶段，设计工程师往往都是先确定好设计的原则，然后根据不同的专业分别进行相应的建模工作，之后再将这些BIM 信息化模型进行整合。这种流程的工作模式虽然可以在一定程度上避免因为不同专业在同一个文件之下协同作业对计算机硬件以及软件的造成的计算负担。但是这种流程模式可能会因为没有及时的发现设计工作中的错误以及各种新问题的出现造成大面积返工的现象。

（四）设计成本方面的问题

利用BIM 技术进行建筑工程的设计工作时，往往会因为设计前期的相关技术方面的培训费用过高以及各种专业性软件的价格过于高昂导致企业不愿意在这一阶段投入过多的资金，另外由于建筑工程设计阶段所投入的费用占工程整体费用的比例极低，所有没有过多的投资也就不会有太多的人力、物力来设计出更加科学合理更加优质的设计方案。另外使用BIM 技术进行建筑工程设计时还有可能会引起工程数据的丢失，导致工程的信息数据不够完整和安全，这就要是因为BIM 技术在设计阶段的应用中，一般会使用到多个软件来协同工作，并配合完成数据的建模以及其他设计工作，并且还需要一个数据信息的共享平台来保证软件之间的数据的实时性和共享性。但是在实际的设计工作中，由于共享平台承载的数据信息巨大，再加上共享平台的权限分配不够合理以及一些设计人员的失误操作导致信息数据的丢失和失真，从而影响到了设计工作的有序进行。

三、BIM 技术在建筑工程中应用的改善措施

（一）做好计算机软件的选取工作

做好计算机软件的选取工作可以有效提升BIM 技术在设计阶段的应用效果，在选取计算机软件时，设计人员需要在保证软件与计算机硬件完美兼容的前提下，尽可能选取BIM 软件，或者按照工程的一些特殊需求选取一些高效率的设计软件。

（二）提高设计的规范化，做好协同设计工作

建筑工程企业在利用BIM 技术进行工程的设计工作时，想要让工程的设计结果更加的规范化和科学化，工程的相关设计单位就必须尽可能完善属于本企业特色的相关设计标准，并要求设计部门的工作人员需要按照这个标准严格执行。另外建筑工程的设计人员也需要重视对设计阶段各种设计数据以及其他工程数据的维护以及管理工作，保证数据共享平台数据的时效性，并且完善本企业数据信息共享平台的权限控制，避免因为权限控制的问题导致协同工作出现弊端。另外建筑工程设计阶段的协同工作是否有效也是决定设计结果能够满足企业要求的关键因素，所以工程设计部门的相关管理人员需要加强本部门的BIM 设计团队的建设工作，制定好BIM 设计的规范以及相关的设计流程，其次在利用BIM技术进行项目的设计工作时，也需要考虑到本企业应用BIM 技术的专业水平，做好BIM 设计工作内容以及目标的优化工作，提高工程设计人员的设计效率以及设计的效果。

四、BIM 技术在建筑结构设计中的应用方法

（一）在建筑项目设计前期实地环境勘察阶段的应用

在建筑工程中建筑地点选用后，对其周围实地环境开展勘察工作是进行建筑结构设计必不可少的环节。而运用BIM 技术的可视化的功能，就能很好地对具体环境进行详细的分析，使得相关设计人员可以很好地依据实地环境的地形地貌、自然环境等环境状况，以一种更为科学客观的角度来对具体建筑结构如何有效地进行相应的分析，并且还能够做到对建筑结构的空间布置进行相应的调整，从而使得建筑结构的设计更加科学合理。

（二）在建筑结构参数设计中的应用

BIM 技术应用在建筑结构参数设计中，不仅能够有效提高设计信息的输出质量及输出效率，还能够实现BIM 系统数据库的实时更新，推动建筑结构设计向数字化方向发展。也就是说，采用BIM 技术，设计方可以在建筑结构的设计过程当中，建立一个包含所有关于建筑的数据信息的独立的数据库，让所有参与设计的部门都能够访问此数据库，并在设计的时候能够对不同的参数予以不同的约束，从而提高设计质量及设计效率。

（三）在建筑结构建模中的应用

BIM 技术应用在建筑结构设计过程中，最大的好处便是能够很好地通过三维实体模型来将建筑结构充分展现出来。也就是BIM 技术能够实现相关图纸实现由平面到立体的改变，从而全方位的展现出建筑实际结构，进而让相关技术人员能够有着更深入的认识，来理解到整个建筑结构设计的具体布局情况。另外，借助BIM 技术还能够及时发现建筑结构设计过程中的诸多错误，使得相关技术人员就只写错误之处来进行相对应的修改，来最大程度上减少具体施工过程存在的各种隐患，从而极大地提高了建筑结构设计整体水平的有效提升。

（四）在建筑结构空间规划上的应用

建筑结构空间规划方面要考虑到很多方面，比如室内的具体布局、室外的建筑实际情况以及街道等。而运用BIM 技术中可视化的特征，就能很好地结合数据库中的相关信息，来将设计出来的模型能够以一种立体化的形式呈现出来，从而使得相关技术人员对其所要设计的建筑结构更好地进行相应的分析，来使得建筑结构的空间规划能够呈现出一种极好的效果，从而对后面的施工会更加方便与顺利。BIM 不仅仅是一种在近几年中迅速发展起来的新技术，同时它也代表着一个科学过程。一般而言，BIM 技术是运用在建筑信息模型或者建筑信息管理的过程中的，它通过对建筑过程中的各种数据进行收集，分析和总结，建立一个三维的建筑模型以便后续的工作可更加有效率地进行。

BIM 能够将建筑施工中的各方面信息进行具体的分析，通过统一的整理将建筑工程模型化，并且以收集的数据为标准建立通俗易懂的电子模型。其中BIM 有三个显著特点，分别是可视化，协调性和模拟性。可视化是最终可以生成报表和效果图的基础，在工程进行的过程中通过BIM 技术可以最大程度实现每一部分之间的联系，从而为项目的设计和运行中分析提供理论支撑。协调性代表着在每一组数据中形成相关联的作用，将其与实际情况进行分析，更好的帮助问题的解决。模拟性可以确定部分的虚拟信息，在尽可能的情况下保证数据的准确性，从而进行模拟实验。其实在如今科学技术不断得到发展的社会环境中，BIM 技术也越来越走向成熟，再加上BIM 技术实际上的操作较为简单，对于建筑工程中产生的问题可以迅速进行分析并且得到结果，所以目前BIM 技术已经不仅仅运用在设计和施工阶段，它的覆盖面变得越来越广泛。

结束语：综上所述，随着近些年我国经济建设的快速发展以及各种更加先进技术在建筑工程的不断应用，我国使用BIM 技术的成熟程度也取得了一定成效果，并且也有很多较为成功的案例。但是相比其他发达国家而言，我国BIM 技术在建筑工程设计阶段的应用该存在着很多的弊端和不足。所以我国建筑工程企业在今后的发展过程中还需要加强在BIM 技术方面的投入以及重视程度，培养更多的BIM 技术方面的人才，并且企业也需要不断的优化改技术在设计阶段的应用，最大程度地保证工程设计的效果。