BIM技术及其在建筑设计中的应用研究

王正栋

（南京市建筑设计研究院有限责任公司，江苏 南京210000）

1 BIM技术相关内容概述

1.1 内涵

BIM，中文名为建筑信息化模型，主要融入了建筑、工程学、几何等核心技术。通过长期的优化和改进，此项技术日益成熟，在建筑领域的应用范围不断扩大。此项技术在运用中主要涉及技术三维模型、建筑结构三维几何模型。在此类信息数据库中需要提升几何稳定性，还要对项目建设的可行性及建筑结构的属性进行判定。运用此类专业模式后，相关设计人员的各项设计更可靠、更安全，可全面提升建筑项目信息集成度，建立更多便捷化、专业化的应用平台。

1.2 应用优势

从目前BIM技术应用现状来看，其应用实践作用突出，比如在建筑设计领域中的有效应用具备可调整、可视化、可延伸的模拟特征。首先，可视化是建筑模型在建立、完成以及调整过程中，技术人员能通过计算机应用掌握模型具体的变动情况。在简单操作中便能获取缩小、放大后的效果图，要注重细节以及整体调控。可调整是BIM技术运用中的重要优势，在技术软件应用中，能调整的对象是计算机中的各项参数。整体操作过程相对简单，要合理设定各项参数，突出BIM技术运用优势。可延伸性也是BIM技术的一项重要优势，在构建有效模拟及模型时，系统要注重补充各项参数，比如沉降条件、气象条件等，对建成后的建筑进行性能分析，有效优化设计。

1.3 运用流程

BIM技术运用中流程化特征较为突出，主要以各项数据为基础，基于多项信息数据与实地调查能有效获取多项建筑参数以及建筑要求。通过实际获取的数据构建基础模型，在模型中补充建筑初始信息，以基本模型为蓝本，结合多个设计细节集中进行优化。建筑项目中有较多管线，设计时多数线路能在平行空间环境中交叉。通过BIM技术应用的支持，能突出建筑模型三维可视化特征，设计人员能直观看到管道内部交叉情况，对管道位置进行调整。做好转弯结构设计，促使各项交叉问题能得到有效控制。之后对管道位置重叠现状进行多重分析，在可视化环境中集中进行优化处理，保障多项设计活动正常进行。

2 BIM技术在建筑设计中的运用

2.1 效果图与动画展示

基于BIM软件运用实现有效建模以及渲染，集中整合动画技术。将专业化、抽象化的二维建筑设计进行形象化描述，促使技术人员在设计过程中精确把控设计意图。运用BIM技术进行设计，当设计意图变化时，要在较短时间内对传统BIM技术模型进行修改，有效更新效果图以及动画。其中效果图和动画的制作就是BIM技术运用的附加功能，消耗成本较低，相关企业在投入较少的情况下能获取更高的效益。

2.2 强化设计图纸可施工性

运用传统设计方式会涉及较多内容，主要有建筑、结构、机械等方面内容。这样将会导致设计时会出现较多不同冲突，多项冲突在较短时间内难以被协调化控制。当前在设计时有效利用BIM模型，需对建筑项目不同系统空间进行协调化控制。这样能有效控制设计实践，对设计中存有的各项错误进行集中控制，还能有效消除BIM技术运用时出现的各项问题。多数情况下，建设项目设计人员和施工人员日常交流偏少，有诸多设计人员缺乏足够的施工经验，在设计中会忽视相关施工问题。这样将会导致施工难度增加，部分施工人员也难以参照施工设计规定的要求进行施工。

2.3 建筑复杂形体设计与建造

应用BIM技术对各类复杂程度较高的形体设计以及建筑实践具有重要意义。当前要注重对BIM技术的合理运用，有效整合诸多复杂形体的各项数据，对各类多维曲线进行有效设计，有效展示立体形式设计成果。从本质层面来看，应用BIM技术能有效突出现代化建筑发展优势，不仅能全面展示更为真实的建筑构思，还能有效体现建筑设计应用成效。有效优化BIM设计效果，实现理想化设计目标。基于BIM技术应用，将复杂性较强的建筑项目融入到不同单元与三维结构中，对模块进行有效设计，对建筑设计中多项问题进行集中控制。

2.4 各专业协同设计

建筑设计中涉及各个专业的内容，主要有城市规划、建筑、结构、机电等。不同专业间会涉及信息交换、提资、反提资等问题。传统CAD平台的运用，大多是通过多项技术合作实现，这样会出现诸多遗漏情况，对设计成效产生较大负面影响。运用BIM技术时，基于三维技术实现不同专业之间的协调发展。相关部门能从信息模型中获取较多信息，对数据信息进行有效整理，对数据错误、冗余情况进行有效控制。

2.5 施工图设计

建模时注重分析建模步骤，判定建筑中要应用的横梁、平板、柱子以及多类组件。之后基于参数划分再对施工图进行标记，制造和生产各类组件。创建组件时，基于平面法设计图标准图集建立对应文件，之后组建相应的标签与信息，有效调控多项信息。在此过程中，要确保BIM中各项参数与实际现状能有效对应，在建立混凝土结构模型与各类文件以后，应用混凝土结构模型软件建立柱子、楼板、梁板图纸等。其中BIM技术主要是基于三维模型，应用二维抽象符号以及线条进行集中表达。这两种显示信息方式相同，但是没有直接冲突，能实现有效结合，便于清晰化表达。在结构工程中运用BIM技术建立施工图，集中组合各项参数，优化BIM技术与图形方法。

2.6 在建筑结构设计效果审核中运用BIM技术

多数项目建设复杂程度较高，应用BIM技术对提升项目审查结果具有重要意义。在设计环节中有效引入BIM技术，便于相关人员深入判定施工技术工艺以及相关施工内容。在动态化设计中，能在项目现场管理中有效掌握项目施工建设进度，做好施工阶段站点建模与监控。在设计环节中，当模型建立后，注重对实际构建现状进行分析，完成多项任务。在项目建设中做好数据处理，保障多项BIM技术能有效被运用，加速活动进程。

3 BIM技术在建筑设计中的应用实例探析

3.1 工程概况

某项目规划占地面积为18 650.95 m2，建筑占地面积与其相同，总建筑面积为342 548.61 m2。建筑项目中要融入商业、文体、研发等多项功能。分为南北两座楼，两个楼层之间在1～5层应用裙房连接。设有地下停车场，能有效适应多辆汽车停放要求。整栋建筑是一类高层公共建筑，防火等级为一级。不同设计层有不同要求，相关设计部门要注重突出BIM技术应用的作用，发挥出CAD辅助作用，对整栋建筑进行有效设计。

3.2 BIM技术运用

运用BIM技术前，要注重划分相应的应用方案。由于该项目建设规模较大，涉及较多应用功能。设计部门应采用分别建模方式，转变传统标准层、特殊层建模操作。其次，建筑、结构单独进行建模，对水、暖、电等管道进行模拟。模拟前注重收集各项数据，掌握建设方建设要求以及多项文件参数内容。之后展开实地调查研究，获取施工区域土质基本现状、地下水情况。之后集中汇总各项数据信息，突出3D建模的主导地位，设计人员从旁进行协助。集中交流设计中存在的各项问题，有效优化CAD平面绘图时出现的各项问题。建筑规模较大，管网交错分布，存在较多重叠情况。对重叠部分进行标注，之后再基于CAD图纸展开建模。当管道模型建立以后，可得出管道设计中的交叉情况。运用BIM技术逐步放大模型后，遵循主管优先基本原则。应用BIM技术转变部分次要的管道设计，选取避让、转弯、改变平行布局的方式对各类重叠交叉情况进行控制。还能防止不同功能管线共道，对多数管道实施集中布设，能有效调控室内空间。管道设计完成后，要对转换层导力、传力问题进行集中模拟，有效集中各类分项目，建立相对完整的BIM模型，补充图纸，指导多项活动开展。

在BIM技术应用中数据收集与获取是重要基础，不同功能建筑设计存在差异性，要注重以标准层作为基本参照，建立相应的模型结构，优化参数进行分层设计。对于地下室以及转换层等诸多特殊的楼体结构，要对相应模型进行针对性模拟。

4 结束语

综上所述，在建筑设计中有效应用BIM技术，能全面提升设计效率与整体质量，还能集中优化建筑资源。BIM技术能为建筑行业稳定发展补充有效动力，其产生的优势能有效融入到建筑设计中，突出设计的可视化、可预测性、精确性特征，实现BIM技术的稳定发展。