基于BIM的建筑工程设计优化关键技术及应用

曹立栋

摘 要：在建筑工程设计中，注重 BIM 技术的应用具有十分重要的意义，也具有很强的优势。将 BIM 技术应用到建筑工程设计优化环节当中，可以进一步提高整体的工作效率，實现不同专业的协调沟通，对建筑行业来说，具有非常重要的意义。

关键词：BIM;建筑工程设计;应用

BIM技术的统计功能为设计提供了便捷、高效的工具。建筑行业技术的发展和变革是一个复杂而艰难的过程。但随着相关单位和企业对BIM技术的研发和探索，以及现代化电子技术的完善，BIM技术必将发展成为建筑设计行业的主流趋势，推动建筑生命周期的延长，转变传统的建筑设计和施工方式。

一、BIM技术概述

BIM是building information modeling的简称，即建筑信息模型。这种建筑信息模型是科学发展的产物，主要就是运用数字化和信息化技术，将实施的实体和功能特性通过数字化表达出来。

这种技术具体的讲就是将设计中的每个构件元素都赋予相应的参数信息，以这些参数信息为基础从而构建一个建筑模型，它可以提前将庞大的建筑物通过数字模型动态呈现出来，让设计人员及时地发现设计中所存在的问题。而且这些信息数据在建筑全过程中都是以动态变化所存在的，发现问题之后可以进行准确的修改，进而保证设计质量和建筑工程的建设进度。

二、BIM技术的特点

2.1完备性特征

在BIM系统之中，不仅会对建设项目的对象所拥有的3D信息数据加以描述，同时会对相应对象的结构、材料以及性能等相关的设计信息加以描述，也会对施工的先后顺序、施工进度、工程质量、材料耐久性能以及不用工程之间的逻辑关联性等加以描述。

2.2关联性

建筑工程建设过程涉及到设计、施工、运行和维护等阶段。BIM技术只有在设计阶段把工作做细致，并在初步设计基础上进行设计优化，接下来的工作才会比较顺利展开。其优化的能力取决于模型信息、复杂程度及时间因素。且在实际工作中，传统的CAD设计无法就此提出更精确的信息。但通过BIM技术可以对建筑物模型的物理、几何、规则信息点对点说明，提供可以随实际工程变更而随时更新的模型;当模型参数修改时，BIM模型会自动修改此参数相关联的所有数据信息，以此达到对建筑尺寸度，外观以及结构的优化。在建筑工程设计阶段，修改梁、柱等构配件的结构尺寸、材料信息，与之相关联的墙、板数据信息自动匹配修改，大大降低修改图纸消耗的工作量。管理运营阶段，对某一段墙、柱梁拆除、改造时，可预先通过模型对该部位模拟修改，修改后，如果系统提出安全警告，即表示修改后的部位与其相关联部位不符合强制性标准，极大保证了使用中的安全性。

2.3一致性特征

建设项目工程的各个时期之内，系统的信息是一致的，同样的一个信息数据，不需要进行重复的输入处理。并且，信息数据模型可以完成自动的演化，对象在每一个时期中均能完成简单的修改或者扩展，无需对对象进行重新的创建，防止出现信息数据的不一致问题。

三、BIM项目建筑工程设计问题

3.1工作范围

目前，大多数项目参与者对BIM的理解还不够透彻，无论是BIM设计者的建议，还是业主的基本要求，在工作范围上都没有明确规定。（1）BIM业务范围。（2）BIM设计应用范围。

3.2设计标准

在我国的建筑设计中，缺乏使用的BIM指导，导致现阶段BIM的设计主要是以设计辅助和翻模型形式为主，很大部分的设计师只是用BIM项目设计工区来代替传统工具的设计工作。由于缺乏严格的标准，在BIM项目的设计过程中，虽然建构了很多数据信息，但是并没有准确归类，使得数据之间的联系与组织缺乏规范性。

3.3数据安全

在进行BIM项目设计的时候，有些难度较大的项目，需要多个设计软件协同工作，才能达到理想的效果。但是在具体的设计实践中，由于设计人员的错误操作、病毒感染、设置不当等，都会对软件的稳定性造成一定的不良影响。不仅会影响设计成果，甚至会造成数据信息的泄漏，对于数据的安全造成了巨大的安全隐患。

四、BIM技术在建筑工程设计优化中的具体应用

4.1在综合关系方面设计中的具体应用

建筑工程在建设的过程中，一般都会出现这样的问题，也就是建筑的地下部分布满了大量的机电管线，分布的错综复杂，变换地又比较频繁，这就提高了高层建筑工程管线分布的难度。有些设计师在设计超高层建筑时，还将有些楼层设计成了双层机械停车位，这样的楼层与正常的楼层相比，空间就会变得比较小，无形中就加大了施工的难度。面临这样的问题，就可以在碰撞检测、基础建模、管线综合调整方面采用BIM技术，做到二维深化，全面的考虑施工过程中可能出现的所有问题，避免在施工的过程中出现各种新问题，影响工程的施工进度和工作效率，同时也为施工带来了安全风险。

4.2在钢筋节点深化设计中的具体应用

在建筑工程施工的整个工程之中，钢筋节点这一方面是比较复杂的工序，有时会交叉运用钢骨与六根梁，情况比较复杂繁琐。而且随着建筑行业的不断发展，建造技术的提高，钢结构变得越来越复杂，在具体的施工过程中会经常出现钢梁与钢柱之间交叉的错误情况。但是通过采用BIM技术能够综合全面的进行钢筋的排布，并且进行调整和相应的深化，随着工程的发展，还可以进一步优化钢筋节点，能够极大的节约成本，减少人力和物力的浪费，使建筑工程能够更高效地进行。

4.3在其他部件深化设计中的应用

超高层建筑的建造与其他一般建筑相比，会更加的复杂繁琐，因此，我们就应该采用BIM技术，进行更进一步的深化设计。可以采用BIM技术建造机房的大样模型，并且应该提前确定好设备需要安装的位置，有利于实际安装工作的开展，为线路的布置奠定良好的基础。

结语

在当前国内经济日益发展的形势下，建筑工程设计行业要想取得更大的进步，就必须要进行技术的革新。BIM技术的应用可以让建筑行业得到更好的发展机会，增加其可持续发展的能力。而且当今时代要求建筑工程设计要不断创新，节约建筑资源，使其呈现多元化发展。

参考文献

[1]王丰碑。基于BIM技术的建筑工程信息查询系统设计与应用[D].郑州大学，2016.

[2]BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].罗静。建材与装饰。2018（14）

[3]基于BIM的建筑工程设计管理初步研究[J].张世发，王永飞。中外企业家。2016（35）