BIM技术在建筑设计中的运用分析

文/王香兵 山西四建集团有限公司 山西太原 030000

1、BIM 技术的简述

BIM 技术为建筑工程信息模型技术的简称，这其中综合运用了计算机技术、三维数字化技术等，技术应用的核心就在于建立虚拟的建筑工程三维模型系统。建筑工程中相关数据收集以及建立起完善的工程信息模型,从而为设计工作提供完善的工程信息库，使得建筑工程项目进行可以更加顺利、管理工作更加完善。一个完善的建筑信息模型建立,需要在建筑物各个生命周期中将数据、过程、资源进行整合工作,使得建筑项目各方、各个部分能够进行高效的管理,也对于工程中的各项信息进行分享和互联,使得整个工程进行周期的工作更加顺利。建筑信息模型将设计、建造、施工管理等工作紧密结合在一起,利用集成环境中的各个部分工作来提升工作效率。BIM技术目前被广泛的应用于工程设计、工程建造、工程控制等各个环节中，BIM 技术的支持之下使得各部门之间的信息得到共享与传递，也使得建筑信息的获取更加便利、保证时效性。同时BIM技术在成本控制、施工进度控制方面也可以发挥良好的作用，从而提升施工工作整体效率。

BIM 技术的特征主要表现在以下几个方面：第一，BIM 技术可以应用于建筑工程的全过程工作中，具有较为广泛的应用性，建筑工程信息也可以从全过程中进行收集和运用。第二，BIM 技术数据库可以实现动态变化过程，工作中便于更新、补充、利用。第三，BIM 技术的信息集成化管理也有助于信息的汇总以及分析工作，较好的应用于竣工验收等阶段。

2、BIM 技术在建筑设计应用中的优势

BIM 技术具有以下几个方面的优势：第一,可视化是该技术的显著特征,借助三维图形让物体呈现立体化,营造生动自然的物体形象,确保人们能从图画上更加直观清楚地了解物体,使物体存在具备真实性。三维空间中进行设计,有效减少建筑设计读取难度系数,还能有效缓解建筑施工时图画读取难度。第二,协调性借助该模型在进行项目时对施工过程设计内容进行了解,针对各类专业工种的施工人员和管理人员来说,能促进两者形成良性互动,给后续建筑工程施工有效顺利发展。对于设计者、施工单位和业主而言,可以借助信息模型平台达到及时沟通和联系,特别是进行建筑设计管理阶段,督促参与设计的各个部门形成良性互动,强化企业内部交流沟通,针对存在和发生的问题进行集中管理,妥善处置进而将有效精确的数据信息在设计图纸中进行集中展现。第三，以BIM 技术为主体的建筑设计工作的独立性更强，也就在模型的分布式结构中利用多种类型的软件进行协同作业，在项目的设计中各个部门的工作人员将独立进行模型设计工作，也在统一的模型数据库中进行核查和碰撞的工作，从而发现管线交叉、梁柱与墙体、管道井上下联通等一系列的问题，减少了后期施工中的返工现象出现，模型对比工作比二位图纸更容易发现问题。第四，BIM 技术应用于建筑设计中可以在数据传递等方面发挥更好地作用。另外,模拟性、优化性等诸多的优点可以帮助建筑工作更为顺利和高效进行。

3、BIM 技术在建筑设计中的具体应用探究

3.1 在建筑结构设计中的应用

3.1.1 建筑结构与现场分析

通过应用BIM 技术可以将建筑工程周边的环境、地质因素、人文因素等进行综合性的分析，加之3D 模型的立体化展示工作有助于对于施工工作的各个环节和相应的设计进行更进一步的分析。尤其是在建筑物设计的安全排查方面可以发挥优质的作用，保证施工和后期运行的安全性。与此同时，BIM 技术在对于建筑结构的各项功能进行分析时，可以实现全面的结构模拟工作，从而在结构设计方面更为合理，保证设计的稳定性。

3.1.2 图纸设计

BIM 技术可以形成三维结构的模型，在图纸的设计工作中立体化的图纸增强了直观程度，帮助设计人员、校对人员以及后续的施工人员更好地发挥工作职能，保证设计的合理化程度。另外，BIM 技术的应用也减少了原本纸质图纸基础上的资源浪费现象，将工程信息的可视化程度增加。

3.1.3 钢结构建模

钢结构建模工作是建筑工程设计中的关键一步，利用BIM 技术可以将设计方、施工方之间的沟通渠道和信息共享工作能力进一步提升，从而实现高效的钢结构建模工作。在钢结构材料的选择中，BIM 技术的强大数据处理工作能力可以进行不同构件尺寸、不同材料的构件选择，从而提升选择的科学化程度，增强了了钢结构设计的科学性。

3.2 在建筑节能设计中的应用

3.2.1 室外风环境模拟

建筑物节能设计工作中的要求为更大程度的利用自然资源，如自然风等，因此建筑方案的设计就显得尤为重要，需要对于建筑工程的方位、布局、绿化等相应的工作与建筑工程所在地区进行协调，从而保证自然风在室内的充分流动，也保证建筑物布局的合理性，防止涡流等现象的出现。

3.2.2 室内自然通风模拟

通风系统的运行损耗在后期整体建筑物的运行中占有着很大的比重，因此建筑的节能设计相关工作中需要将通风系统的能耗进行控制。室内自然通风系统受到建筑物内部格局、周围环境、风向、风速等方面的影响，需要进行综合性的判断工作。在设计和模拟工作中利用BIM 技术可以将整个通风系统进行优化，从而提升自然风的使用率。

3.2.3 室内采光模拟

传统的室内采光的设计工作，需要将建筑物的周边环境、朝向等进行综合性的考虑，尤其是根据光照时间等进行的计算工作量十分庞大，BIM 技术应用之后利用大数据处理与分析可以将采光设计工作更加优化，提升设计工作的综合效率。在系统工作中只需要输入周边环境的相关信息，系统内部将根据日照条件、气候因素等总额和分析，选择最优的窗地比和窗墙比，完成了对于节能方面的需求，减少了工作量。

3.3 在专业间协调设计中的应用

就当前的应用工作而言，我国建筑工程的各个领域已经实现了BIM 技术与模式的应用，三维图纸等也融入到了工作中，便于进行协调设计的工作。利用预先协调的工作模式，将各个部门的信息和工作进行输入，从而保证后期信息共享和专业的协调设计工作。

3.4 在装配式建筑设计中的应用

3.4.1 优化设计

对于建筑工程的设计工作要求越来越高需要进行设计变更和优化工作，在此过程中进行BIM技术的使用可以使得相关可行性分析上更为便利，直观展示出不足，从而进行调整。

3.4.2 预制构件安装

装配式建筑的预制件安装也是十分重要的工作，利用BIM 技术的信息反馈工作能力，进行平台化的管理有助于进行预制件的设计与制作指导，从而提升工程质量。

结论：

综上所述，建筑物的设计工作是建筑工程开展相关工作的第一步，具有着重要的工作地位。在建筑工程行业快速发展中，BIM 技术的引入可以促进其更好地进行发展，也将BIM 技术的应用程度提升，促进建筑工程的质量提升和工程的顺利进行，促进行业的整体进步。