BIM技術(shù)在建筑設(shè)計的應(yīng)用

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摘要：信息技術(shù)的發(fā)展使得bim技術(shù)在建筑設(shè)計領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，需要重點分析?；诖?，本文簡述了BIM技術(shù)的作用與特點，強(qiáng)調(diào)了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中應(yīng)用的必要性，并站在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑節(jié)能設(shè)計、專業(yè)間協(xié)調(diào)設(shè)計、裝配式建筑設(shè)計的角度，闡述了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計；節(jié)能設(shè)計

引言

現(xiàn)階段，我國建筑設(shè)計行業(yè)迅速發(fā)展，相應(yīng)的技術(shù)不斷更新與升級。就當(dāng)前的市場需求來看，人們除了要求建筑質(zhì)量以及設(shè)計的功能性之外，對于個性化需求的滿足更加追求。這一情況不僅提升了建設(shè)設(shè)計的工作量，還增加了設(shè)計難度。此時，引入BIM技術(shù)就能夠緩解這一現(xiàn)象，需要重點關(guān)注。

1BIM技術(shù)的簡述

對于BIM技術(shù)來說，其核心在于建立虛擬的建筑工程三維模型。此時，需要利用數(shù)字化技術(shù)，為該模型提供完整的、與實際情況相吻合的建筑工程信息庫。當(dāng)前，BIM技術(shù)更多的被應(yīng)用于工程設(shè)計、建造、管理領(lǐng)域，為相關(guān)工作的展開提供數(shù)據(jù)化工具。在BIM技術(shù)的支持下，工程項目信息能夠在各個部門、不同工程展開階段實現(xiàn)共享與傳遞，確保相關(guān)人員更準(zhǔn)確、高效的了解多種建筑信息。同時，通過BIM技術(shù)的使用，還能夠?qū)崿F(xiàn)工程成本、施工工期的降低，切實提升工程施工生產(chǎn)效率。BIM技術(shù)的特征如下所示：該技術(shù)能夠應(yīng)用于建筑工程的全壽命周期中；BIM的數(shù)據(jù)庫是動態(tài)變化的，因此能夠在實際應(yīng)用中完成實時更新、填充；BIM技術(shù)實現(xiàn)信息集成化管理，能夠?qū)⒐こ讨兴袛?shù)據(jù)匯總管理。

2BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中應(yīng)用的必要性分析

現(xiàn)階段，建筑設(shè)計、建筑施工的難度均有所增加，特別是在進(jìn)行較為傳統(tǒng)的建筑時，需要在設(shè)計中完成建筑安全性、穩(wěn)定性的計算與分析，并在此基礎(chǔ)上展開施工，以此保證建筑工程的質(zhì)量要求。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，相關(guān)設(shè)計人員的工作量、工作難度明顯提升。而在BIM技術(shù)的支持下，能夠建立起三維的建筑設(shè)計圖紙模型，實現(xiàn)了圖紙設(shè)計內(nèi)容的虛擬模擬。通過這樣的方式，能夠?qū)Ρ仍O(shè)計圖紙中與模擬數(shù)據(jù)中的建筑數(shù)據(jù)，并結(jié)合其誤差完成設(shè)計合理性、可行性、科學(xué)性的判斷。其中，若是誤差相對較大，則可以判定該圖紙的可行性較低，不符合施工實際情況，極易產(chǎn)生質(zhì)量與安全事故，需要展開圖紙修改。由此能夠了解到，在建筑設(shè)計中，BIM技術(shù)的應(yīng)用具有較高的必要性。

3BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用探究

3.1在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

3.1.1建筑結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場分析

通過應(yīng)用BIM技術(shù)，相關(guān)人員能夠完成建筑工程施工現(xiàn)場周邊環(huán)境、地質(zhì)條件等因素的分析，并以3D模型的形式展示出來。結(jié)合其他技術(shù)，能夠完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計隱患的排查，保證施工的安全性。同時，BIM技術(shù)還能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)中的各項性能進(jìn)行分析，實現(xiàn)全面性的結(jié)構(gòu)模擬，獲取結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體情況。通過這樣的方式，能夠幫助設(shè)計人員完成結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的查找、處理，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性。

3.1.2圖紙設(shè)計

結(jié)合上文的分析能夠了解到，BIM技術(shù)能夠形成三維模型。在建筑結(jié)構(gòu)的圖紙設(shè)計中，BIM技術(shù)能夠形成立體圖紙，幫助設(shè)計人員觀察、判斷建設(shè)結(jié)構(gòu)圖紙設(shè)計的合理性。同時，BIM技術(shù)的應(yīng)用還有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)圖紙設(shè)計中多種資源浪費的缺陷，實現(xiàn)了建筑信息的可視化，為施工人員明確工作目標(biāo)、形成工作方法提供指導(dǎo)與參考。

3.1.3鋼結(jié)構(gòu)建模

在鋼結(jié)構(gòu)建模的過程中，BIM技術(shù)為設(shè)計方與施工方之間提供有效的溝通渠道，實現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建模效率、質(zhì)量的提升[1]。同時，在展開鋼結(jié)構(gòu)的材料選擇中，BIM技術(shù)發(fā)揮著較高的作用，實現(xiàn)了不用構(gòu)件尺寸、材料信息的分析，并完成了立體展示，進(jìn)一步提升相關(guān)人員對鋼結(jié)構(gòu)的了解程度。

3.2在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用

3.2.1室外風(fēng)環(huán)境模擬

在建筑節(jié)能設(shè)計中，為了最大程度的利用自然風(fēng)，就需要利用BIM技術(shù)優(yōu)化建筑設(shè)計方案。在這一過程中，需要重點對建筑方位、布局、綠化區(qū)域、綠化面積等進(jìn)行調(diào)整，確保自然風(fēng)能夠在建筑室流通，并防止滯風(fēng)、渦流等問題的發(fā)生。

3.2.2室內(nèi)自然通風(fēng)模擬

通風(fēng)系統(tǒng)在實際的運行中會產(chǎn)生較大的能耗，在建筑節(jié)能設(shè)計中需要重點關(guān)注。對于室內(nèi)自然通風(fēng)系統(tǒng)來說，其運行受到室內(nèi)環(huán)境、建筑周邊環(huán)境的影響?；谶@樣的情況，在設(shè)計中，利用BIM技術(shù)，可以實現(xiàn)室內(nèi)外通風(fēng)環(huán)境的模擬，完成建筑結(jié)構(gòu)與自然通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，進(jìn)一步提升對自然風(fēng)的使用效率，切實降低室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)的運行能耗。

3.2.3室內(nèi)采光模擬

在傳統(tǒng)的室內(nèi)采光設(shè)計中，需要考量建筑周邊環(huán)境、朝向等等，相應(yīng)的工序更為復(fù)雜，實際計算量也相對較大。在BIM技術(shù)的支持下，能夠完成采光設(shè)計的模擬。在這一功能的支持下，設(shè)計人員可以在系統(tǒng)中輸入建筑周邊的環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐娜照涨闆r、氣候條件，完成件數(shù)參數(shù)值的設(shè)置，最終獲取最優(yōu)的窗地比與窗墻比。通過這樣的方式，實現(xiàn)了室內(nèi)采光的優(yōu)化設(shè)計，提升了對自然光的應(yīng)用效率，完成了節(jié)能需求。

3.3在專業(yè)間協(xié)調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

就當(dāng)前的情況來看，我國建筑工程各個專業(yè)領(lǐng)域之間的協(xié)調(diào)模式更多延用了傳統(tǒng)模式，普遍在完成建筑圖紙設(shè)計夠展開。而在BIM技術(shù)的支持下，形成了三維的建筑施工設(shè)計圖紙，并結(jié)合立體模型的全方位展示，使得所有參與建筑施工的部門共同完成圖紙判斷，實現(xiàn)協(xié)調(diào)設(shè)計。但是，這一方式并未最大程度的發(fā)揮出BIM技術(shù)在專業(yè)間協(xié)調(diào)設(shè)計中的價值。此時，需要落實預(yù)先協(xié)調(diào)工作模式。具體來說，就是要在建筑工程初期完成基于BIM技術(shù)的模型設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上截取二維圖紙。需要注意的是，截取二維圖紙中，要盡可能保證一次性完成，確保建筑設(shè)計的質(zhì)量。

3.4在裝配式建筑設(shè)計中的應(yīng)用

3.4.1優(yōu)化設(shè)計

在傳統(tǒng)的設(shè)計方法下，設(shè)計變更難度提升，導(dǎo)致了建筑施工進(jìn)度延長。通過在設(shè)計中引入BIM技術(shù)，能夠更好的完成優(yōu)化設(shè)計[2]。同時，結(jié)合實際情況，可以實現(xiàn)設(shè)計圖紙的及時更改，保證設(shè)計方案的合理性。BIM技術(shù)可以協(xié)助相關(guān)人員完成工程方案可行性的分析，直觀展示出設(shè)計中的不足，實現(xiàn)設(shè)計方案的及時優(yōu)化調(diào)整。另外，BIM技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)裝配式建筑工程材料需求量的確定、統(tǒng)計施工面積，促使建筑成本降低。

3.4.2預(yù)制構(gòu)件安裝

在進(jìn)行裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)建安裝中，要求著相關(guān)工作人員先完成圖形的設(shè)計，然后才能進(jìn)行構(gòu)件預(yù)制。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠使得建筑信息及時反饋至管理平臺，并傳輸至工程現(xiàn)場，指導(dǎo)預(yù)制構(gòu)件設(shè)計與制作。通過這樣的方式，不僅加強(qiáng)了裝配式建筑設(shè)計中各個環(huán)節(jié)之間的交流程度，還推動了整個建筑工程項目的質(zhì)量提升。

3.4.3構(gòu)件拆分

在裝配式建筑設(shè)計中，通過引入BIM技術(shù)，能夠形成數(shù)字化模型，實現(xiàn)對樓板、墻體等模型構(gòu)件的整合與拆分，使其形成復(fù)數(shù)的單獨性構(gòu)件，為后續(xù)的施工提供更好基礎(chǔ)條件。在基于BIM技術(shù)的三維模型支持下，能夠直觀展示出不同構(gòu)件之間的連接情況，實現(xiàn)構(gòu)件拆分精準(zhǔn)性的提升。同時，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，相關(guān)人員能夠更為迅速的發(fā)覺設(shè)計盲點、設(shè)計誤差，保證了多種數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與設(shè)計安全性，為后續(xù)施工的展開提供更好基礎(chǔ)。

4總結(jié)

綜上所述，在建筑設(shè)計中，BIM技術(shù)的應(yīng)用具有較高的必要性。通過在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑節(jié)能設(shè)計、專業(yè)間協(xié)調(diào)設(shè)計、裝配式建筑設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，更好的保障了建筑設(shè)計的質(zhì)量，提升了對自然資源的利用率，為后續(xù)建筑施工提供更好條件。

參考文獻(xiàn)

[1]王會，楊曉紅，李正超.BIM技術(shù)在某高層住宅項目設(shè)計施工中的應(yīng)用研究[J].價值工程，2019，38（18）：237-240.

[2]周勝利.BIM技術(shù)在裝配式住宅中的實踐應(yīng)用———以某保障性住房項目為例[J].廣東建材，2019（07）：77-79.

作者：許海祥 單位：三明學(xué)院