基于BIM的建筑工程计算机辅助技术应用研究

刘文娟

（上海市建筑工程学校，上海 200241）



基于BIM的建筑工程计算机辅助技术应用研究

刘文娟

（上海市建筑工程学校，上海 200241）

摘 要：伴随互联网技术、信息技术、计算机技术等在建筑工程领域中的不断融合与不断渗透，基于BIM的建筑工程计算机辅助技术应运而生。该技术在建筑工程设计、施工、管理等各方面均发挥着巨大的作用，对现代建筑行业发展具有重要意义。文章主要阐述了BIM的工作原理，基于BIM的计算机辅助技术优势及其在建筑工程中的具体应用，旨在推动该技术更进一步发展与推广应用。

关键词：BIM；建筑工程；计算机辅助技术；应用

传统建筑工程施工技术有着其独有的特点与优势，但在科学技术飞速发展的现代社会，以基于BIM的计算机辅助技术为代表的新型先进技术在建筑工程领域更加占据主导地位，优越性更加突出。要想满足人们对建筑工程施工质量提出的更高要求，满足人们对建筑设计的多样化需求，提高建筑施工质量与效率，就必须使用BIM计算机辅助技术来对建筑工程进行设计与施工。

1　BIM的工作原理

BIM（建筑信息模型）既是一种技术同时也是一种思想和方法，它的出现与发展打破了传统固有的思维模式与任务分配方式，极大地促进了建筑工程施工模式的转变与改革，推动技术创新发展。其在建筑工程施工中的工作原理是，首先借助传感器、扫描仪等仪器设备，对整个建筑物进行扫描，获取建筑工程全面信息，并将这些信息存储到数据库之中，输入到计算机软件之中进行分析和建模。其次，以编码形式对对象化的建筑构件进行数字化描述，从而将建筑各结构部分属性以参数形式描述出来，以便于定义和相关规则制定［1］。这些参数包括墙的长、宽、高，门窗的尺寸，建筑框架等。最后，确定出各个参数及各模块之间的联系，计算出相关变量，如地基应力、张力等，设计施工图纸，绘制出三维立体模型，制作模型文件。

2　基于BIM的建筑工程计算机辅助技术优势

2.1 变更管理自动化

传统计算机辅助技术在建筑工程中的应用，对于工程变更的管理需要有人力的投入，需要花费一定的时间，以人工方式对变更进行整改和调整，不仅占用较多人力资源，而且变更管理效率较低，显然不利于节约型、经济型建筑行业发展。而基于BIM的计算机辅助技术通过对原有技术模型构建方式的改造，实现了对工程变更部分的自动化调整与管理，以及变更图纸的自动化调整，从而有效节省了人力、物力，降低了工程施工成本。这是基于BIM的计算机辅助技术具有的一个突出性优势。

2.2 建筑设计虚拟化与可视化

在基于BIM计算机辅助技术的应用下，设计人员对于建筑工程的设计实现了从人工设计到软件设计的转变。通过BIM软件对建筑结构进行虚拟化设计，模拟出建筑的结构模型和整体模型，使建筑结构以可视化方式呈现在人们眼前。这种虚拟化与可视化的建筑设计不仅有效弥补了人工设计的缺陷，而且大大提高了设计的速度与设计准确性，能够很好地满足现代建筑工程设计施工要求［2］。基于BIM的计算机辅助技术在建筑设计虚拟化与可视化方面所表现出的巨大优势，更多体现在对复杂建筑、造型独特建筑的设计，因为现代建筑越来越追求个性化、复杂化与独特化，而这些复杂不规则建筑的设计单纯依靠人脑想象是很难绘制出来的，但BIM计算机辅助技术却可以通过软件将其很好地完成。

2.3 图纸文档自动生成

在传统建筑工程建设过程中，图纸的设计与文档的制作具有一定独立性，它不是在对建筑各环节、各部分全面协调基础上制作出来的，而是对各环节的一种单独拼接。这种方式绘制出来的图纸在实际施工过程中容易出现变更、修改图纸等情况，从而造成成本、人力资源的不必要浪费。而利用基于BIM的计算机辅助技术对建筑施工图纸、文档文件进行制作，则可以实现图纸文档的自动化生成与修改［3］。在BIM工作平台中，只要输入建筑地理地形、空间位置等信息以及建筑本身的所有属性，再点击绘制按钮即可实现图纸文档的自动生成，非常方便快捷高效。这也是基于BIM的计算机辅助技术在建筑工程应用中的一大优势。

3　基于BIM的建筑工程计算机辅助技术应用

3.1 建筑施工场地分析与建筑整体规划

在建筑工程施工场地分析中，为保证建筑信息获取的全面可靠，人们往往将BIM计算机辅助技术与多种其他先进测量技术结合使用，包括地理信息系统、遥感技术、GPS技术、三维激光扫描技术等。利用这些先进测量测绘技术对建筑施工场地的地形地貌、周围建筑物布局、空间位置等信息数据进行测量、获取和存储，并保存到BIM数据库中，利用软件进行分析和计算，并根据数据及其计算结果对建筑工程项目决策进行科学评估，对建筑施工场地进行合理规划，对建筑布局进行合理分配［4］。按照复杂空间的规划标准与原则，根据所得空间信息与地理信息利用地理信息系统对建筑空间结构进行科学规划，对控制点进行合理布局，提高建筑分析工作效率与规划工作效率，为项目决策提供数据支撑与参考。

3.2 建筑工程方案检验与性能分析

在建筑工程正式施工以前，需要对建筑施工方案的可行性、科学性、可操作性、经济性等进行检验，以确保施工方案切实可行，且符合科学性与经济性要求。基于BIM的计算机辅助技术就在建筑工程方案检验工作中发挥着巨大的作用，通过BIM软件对设计的建筑施工方案进行评估，包括建筑的空间设计、结构设计、图纸设计等，可以准确判断出方案是否切实可行，各部分设计是否科学合理，整个建筑结构是否相互协调。同时，在BIM平台之上，建筑工程各利益相关方还可以对建筑工程设计与施工中的重点问题共同关注，并及时达成共识，从而有效缩短项目决策时间。除了建筑方案之外，建筑性能分析也是工程施工中需要考虑的一个重点问题，只有建筑各项性能都满足相关标准规定，才能为整个建筑工程施工质量奠定坚实基础。所以BIM计算机辅助技术在建筑性能分析方面也有着广泛的应用。它通过将设计阶段创建的建筑模型导入到工程分析类软件当中，即可实现对建筑各种性能的客观分析，从而使建筑性能得到有效改善与提高。

3.3 建筑模型三维可视化设计与协调设计

基于BIM的计算机辅助技术，在建筑工程的三维可视化模型构建中有着非常广泛的应用，并在现代建筑模型建立中逐渐占据主导地位［5］。利用该技术构建三维立体建筑模型、虚拟可视化模型，不仅可以将整个建筑结构直观清晰地展现出来，而且模型设计的效果与真实完成的建筑效果十分接近，通过BIM技术对消防、逃生等各种情况的模拟，还可以及时发现建筑设计中存在的不合理之处，发现建筑结构的不协调之处，并进行自动调整，以促进各个部位间的进一步协调，实现建筑整体协调性的提高。

4　结语

基于BIM的计算机辅助技术在建筑工程中的应用具有多种优势，对推动建筑施工技术创新改革，促进建筑行业快速发展具有重要意义。但社会需求在不断变化，科技在不断进步，建筑行业也在不断发展，因而基于BIM的计算机辅助技术也需要与时俱进，跟随时代发展进行不断改进与优化，以适应和满足建筑工程建设需要。

［参考文献］

［1］梁波.基于BIM技术的建筑能耗分析在设计初期的应用研究［D］.重庆：重庆大学，2014.

［2］杨新聪.建筑信息模型（BIM）在配筋砌块砌体建筑结构中的应用［D］.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014.

［3］田云峰.基于BIM平台的建筑工程外部质量可视化系统研究［D］.兰州：兰州交通大学，2015.

［4］周华.计算机辅助建筑设计中BIM技术的应用［J］.无线互联科技，2015（16）：146-148.

［5］刘晓光.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用［J］.计算机光盘软件与应用，2014（24）：28-29.

Application of Computer Aided Technology in Construction Engineering Based on BIM

Liu Wenjuan
（Shanghai School of Architectural Engineering，Shanghai 200241，China）

Abstract:With Internet technology，information technology，computer technology and so on in Construction Engineering in the field of continuous integration and continuous infiltration，arises at the historic moment based on the BIM architectural engineering computer aided technology. The technology in architectural engineering design，construction，management plays a huge role，has the vital significance to the development of modern construction industry. The article mainly elaborated the working principle of BIM，based on BIM computer aided technology advantage and application in engineering construction to promote further development and application of the technology.

Key words:BIM；architectural engineering；computer aided；application

作者简介：刘文娟（1979-），女，安徽临泉，本科，讲师；研究方向：计算机应用，信息科技，建筑工程计算机辅助设计。