BIM技术在建筑设计中的应用

许永刚

（长春黄金设计院，吉林长春　130012）

BIM技术在建筑设计中的应用

许永刚

（长春黄金设计院，吉林长春130012）

建筑系统的设计随着工程建设项目的规模、形态和功能变化，现在已经发展到了一定的复杂阶段，目前建筑整体设计要求，传统的建筑系统设计模式已经不能满足需求。一个工程项目的设计工作有五个专业共同构成，它们分别是建筑、结构、电气、给水排水和暖通空调。设计成果的最终实现会受到信息在传递过程中产生的误差的影响。常规的二维设计在解决影响问题方面显出严重不足，所以得利用三维仿真软件提供技术平台，来构建完成建筑系统的BIM模型，已经成为解决上述问题的新途径。

三维仿真软件BIM协同设计

工程建设项目在规模上，形态上以及功能上越来越复杂。于是人们根据计算机软件和硬件的水平提出以工程数字模型为核心的BIM全新的设计和管理概念。BIM模型设计可以解决传统建筑系统设计由于平面图、立体图以及剖面图等二维图纸带来信息偏差问题，在后期实施过程不会产生许多的问题，使最终设计成果能够完美的展现。设计工作完全是为了在项目施工前做好计划，能够周全有效的减少施工过程中出现的种种问题，促进建筑工程项目质量的提升。

1　BIM设计与传统设计的区别

传统的三维建筑设计与BIM技术的三维设计都可以完成建筑三维模型的设计，尽管如此，相较于传统的三维模型BIM技术有很多的优点。BIM模型与传统的三维模型在完成建筑构建的空间尺寸与物理特性上，BIM模型则是一个参数化的信息模型。它可以在软件的支持下对模型的内部用料情况进行自动的统计，生成材料用料明细表，为BIM模型在后期的控制材料用料上提供重要依据，除此之外，BIM模型还具有碰撞检查的功能，在设计成果交付之前利用软件对内部进行碰撞检查，有效地减少设计失误。BIM模型因是参数化信息模型，所以能够与最终生成的二维施工图建立对应的逻辑关系：即施工图的信息会随着模型内部某处信息的修改而完成修改，完全避免了对施工图纸进行反复修改以及对应信息的错误现象。

倘若将BIM技术的协同设计与传统的二维、三维建筑协同设计相比较，能够很容易的看出BIM协同设计有着很大的优势。传统的设计过程是各个专业设计人员分别单独完成对工程专业图纸的设计，往往建筑专业给出的设计图纸只是初步的设计，再由结构专业和设备专业的人员进行相关专业的设计，对建筑图进行结构构件布置以及设备安装的设计。倘若各专业间设计内容发生矛盾，则需要各设计专业协调会来进行问题调解，对问题进行修复，但是仅凭协调会进行问题处理效率很低，有时冲突还要协商多方面的因素。

供方和业主方在项目的设计阶段是不参与其中的，仅由项目的的整体设计者的设计方参与完成，这样便导致了业主方或是施工方对设计成果有很多不同的看法，这样就会造成设计需要设计方来变更。

2　BIM协同设计的实现方法

BIM的协同设计人员方面，需要各专业的设计人员共同完成，各人员之间要相互配合。为了最终目标能够完美实现，各专业的设计人员进行设计都要遵循一种流程，这种流程保证设计任务的顺利进行完成。以下就是协同设计的工作流程图，如图1所示。

为了协同设计能够实现，需要在项目的初级准备阶段进行BIM设计信息的平台交换，各个专业的人员都需要在这个平台上对本专业的设计内容共享。而后就是协同设计进行准备需要支持设计的软件，为BIM模型的构建选择合适的三维设计软件。各专业需要设定本专业设计的项目模板在自己熟悉的软件操作界面，这是设计项目的准备工作。专业间信息共享被作为协同设计的核心工作，专业信息可被不同专业共享到专业设计的平台上。共享平台能够为各专业设计人员随时提供新的模型信息，达到实际过程中需要的各种要求。

在项目建设施工阶段，传统的协同设计方法中的很多缺点就会暴露出来，例如：施工的可行性低，施工的质量不稳定，工期很难得到保证，总做效率低等都是传统的方式下的不足，而BIM技术下，这些个问题完全不会出现，可以充分显示出BIM的价值所在。BIM技术的实施可以有效地缩短工期，减少人力资源的浪费，消除各专业间的不和谐。

预制加工在BIM技术下也得以实现。BIM技术可以对工程项目细节构建模型，这就对指导预计生产以及施工有了很大的帮助。构建的3D模型为数据控制的机械化的自动生产提供了有力的条件，使生产可以顺利进行。自动化生产模式目前在钢结构制造、金属板制造、玻璃品制造等多方面已经被应用，并且应用的相当成功。这种模式对需要的构件加以设计和批量生产可以很容易的实现，这样不仅可以节省时间，还节约了资金，还有准确高效的优点；而且也消除了用二维图纸施工过程中某些不确定性使构建与应用环境不相配的情况。

3　BIM在建筑设计中应用的技术手段

BIM技术的应用为建筑协同设计的全生命周期带来了质的飞跃。BIM技术在建筑设计中的实际应用中有许多的技术体现，例如：BIM技术下，可以使得设计信息在各个专业设计人员间共享，设计能够顺利且高效的完成。所以这种技术在中国的建筑行业里是必不可少的。BIM技术在实施过程中，需要对项目进行定义和规范实施的基本条件，以及制定BIM设计的相关人员的结构组成，以及策划以BIM模型为管理核心的资源管理方案等。可以说，没有一个标准的BIM应用，就不能够充分的发挥出BIM系统的优势。

BIM协同设计技术在建筑设计中开展的方式以及技术手段是我们进行要研究的重中之重，因为这并不是一项可以单独完成的工作项目，这项工作需要各专业统一协作进行，所以讨论BIM技术的协同工作模式和构建模型的标准是工程顺利进行且能够最终完成的重要基础。

图1　基于BIM的协同设计工作流程

协同工作的模式基于统一的BIM模型数据源，与传统的工作模式完全不同，这种模式可以保持数据间良好的关联性和统一性，信息数据共享也可以高度的完成，信息并可以被更加充分的利用。

4　办公楼建筑设计中对BIM技术的应用

BIM技术在办公楼建筑设计上的应用有非常大的好处，主要体现在对建筑设计过程简化，能够将设计图纸中存在的每一个问题都较为直观形象表现出来，有助于及时的修改，有助于设计向3D化、模型化的方向发展，同时也信息的提供上也能有很大的帮助，还能够帮助决策者准确的进行判断。通过计算机BIM技术的模拟，对于设计质量的提高和施工速度的加快都起到了很大的作用。工程的参与者能够通过该技术较好的及时的进行设计问题的处理，有助于施工成本的降低。所以，BIM技术的应用，能够极大的节约时间和成本。

同时在办公楼建造施工的时候，通过BIM技术的应用，能够有效的避免浪费的现象，有助于节约资源的绿色目标的实现。通过BIM技术进行三维信息模型的建立，是BIM最为直观和突出的功能之一。BIM技术模拟施工的目的就在于在施工前对施工的整个过程完成模拟，对不同资源配置对工期的影响进行分析，通过对成本、工期、材料等方面的综合考虑，获得最优的建筑施工方案，尽可能的降低因建筑过程中的错误而导致的成本浪费。BIM技术在三维可视化和降低识图误差方面有非常大的优势，利用该技术在前期进行的碰撞检查，能够加将空间关系冲突问题进行更加直观的解决，实现对工程设计的优化，尽可能避免出现错误或者返工的现象，保证施工计划与实际进展同步进行。

5　结语

如今企业发展和产量进步都在信息技术的推动下进行，信息技术的利用成了一项很重要的发展手段，BIM有很多可视化、易协调、易模拟、优化清和出图方便的优点，可以在各种软件对各种项目进行协调，生产的效率也得到很大提升，项目参与方沟通起来也更加便捷，项目质量也得到了更好的控制。

［1］肖良丽，方婉蓉，吴子昊，王小涛.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势［J］.工程建设与设计，2013（01）74-77.

［2］李农，刘玄烨.BIM技术在建筑照明设计中的应用展望［J］.照明工程学报，2013，（05）12-15+63.

［3］刘占省，赵明，徐瑞龙.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用［J］.建筑技术开发，2013，（03）65-71.