BIM技术在建筑设计中的优势及应用分析

陈球

华南理工大学建筑设计研究院有限公司 广东广州 510000

摘要：BIM是一种能够精确描述工程对象及活动的数据模型，借助BIM，可以创建出包含大量真实建筑信息的虚拟建筑模型，因而BIM在建筑设计中有着重要作用。本文在分析BIM技术用于建筑设计的优势后，并对其在建筑设计中的具体应用进行了研究，以供参考。

关键词：BIM技术；建筑设计；优势；应用

引言：

近年来，我国建筑工程越来越多地使用到BIM技术，BIM技术已实现了良好的结合与落地。传统模式设计中，工程存在着设计周期长、效率低、施工返工量多等问题，BIM技术的应用有效地解决了这些问题。BIM技术对于建筑工程领域的重要性不言而喻，对建筑行业的发展以及国家可持续发展战略都将发挥重要的作用。

1、BIM技术概述

BIM技术是基于现代化社会发展背景下形成的一种新型理念，同时也是信息技术发展过程中的重要产物，是采取合理的软件工具设置建筑内部构造和系统参数，以此为建筑工程设计工作开展提供良好的依据。整个阶段内设计人员可以合理地展开设计和修改工作，获取准确的数据，将这些数据当成建筑施工和方案设计的基本参考依据。BIM技术基于三维模型基础上形成这种数据，从建筑过程中能够有效调整，有利于提高设计质量，减少成本输出。从实际情况来看，BIM技术是在建筑工程正式建设前期阶段中使用计算机建造模型，有效实验和改进，保持设计的规范性和合理化。

2、BIM技术特征

BIM是以BIM核心建模软件为中心，在此基础上兼容了几何造型软件、机电分析软件、可持续分析软件以及可视化软件、碰撞检查软件等各类软件。BIM具有协同性、可视化以及参数化等性能特点，能为建筑设计工作带来很大帮助。BIM技术以三维数字技术、计算机技术为基础，利用各项技术手段实现对建筑工程项目各项信息的收集、整理与利用。BIM平台中的三维数据库中各项数据信息都能被共享，参与工程设计各单位、各部门有权利访问数据库，并根据实际情况对数据库中各项信息进行编辑更新，从而使其他部门能及时、准确地掌握工程设计进度，以便更好地进行沟通协作。BIM技术具备可视化、参数化以及协同化功能在BIM技术下，建筑协同设计将得以实现。基于BIM技术，各专业、各设计单位能进行及时、高效率的信息交流与共享，不仅信息传输速度快而且准确性高。建筑工程项目中的任何一个参与方都能通过基于BIM技术的信息平台获得项目的信息与变更信息，从而让各专业的设计更加科学有效。

3、BIM技术在建筑设计中的优势分析

3.1可视化

传统CAD设计模式是在二维平台上交换各种信息数据，建筑相关数据主要通过高度离散的二维图纸进行，建筑、结构、给排水、暖通、电气各专业设计阶段相对独立且无关联。在实际设计过程中，易受设计师主观感知的影响，如果理解不到位就容易出现对不同信息的重复释义，增加建筑设计的错误率，造成各专业设计工作的重叠或交叉。基于BIM技术设计的结构模型，是建立在统一数字标准下进行的，能够与建筑设计、结构设计等专业各种信息形成共享和互动，通过三维的立体空间解决实际问题，提高了互联网资料的可共享性。BIM技术在传统3D设计的基础上，不仅增加了可视化窗口，能够充分利用数据信息进行三维设计，而且极大地提高了各专业数据交互过程的精准性，提高建筑各阶段设计的有效性，为建筑施工提供更缜密的设计参考。

3.2良好的协同性

伴随着工业技术的改进，建筑物水平逐渐提升，建筑工程十分复杂，各项领域内的协同与合作演变为了目前建筑设计发展基本形式。以往传统的CAD从协同设计方面有着巨大缺陷，而BIM技术展开协同设计，可以利用三维模拟模型处于相同模型上设计和分析不同的专业，将各项行业包含的信息数据整合到一个模型中，清楚地体现出数据和信息，解决不同专业之间相互协调和合作的问题，从根本上提升建筑物的设计效率和质量。

3.3施工指导

建筑工程项目的设计区域受结构复杂性的影响易存在隐患，二维设计图纸的平面化效果无法直观判断施工效果，复杂区域的施工工艺使用必须严谨，组织施工人员利用BIM技术进行施工交底并观察施工情况，在查看可能出现隐患的部位时，可通过多方位视角反复观察并模拟过程排查相关隐患。如果施工期间出现问题急需解决，设计人员可利用相关软件完成渲染及动画演示查看施工过程，在类似项目中还可在新员工培训中使用。

4、BIM技术在建筑设计中的具体应用

4.1模型建立

BIM技术是以信息化技术为基础，使用各种软件完成对建筑工程技术参数的设定以及修改。该项工作可以通过三维建模的方式辅助完成，设计人员需要提前理解建筑结构的布局特点，并构建三维模型。建筑结构的三维建模可以直接显示在计算机系统中，设计人员可以调整模型中展示的内容，也可以利用三维模型对建筑应该具备的各种功能进行查验和审核。与传统审核模式相比，BIM技术可以保证数据信息更加准确，例如，在分析建筑结构某部分的受力情况时，BIM三维建模可以分析出结构的具体受力参数，也可以针对建筑地基承受的重力进行重新计算。随着城市建设的不断加快，高层建筑越来越多，建筑结构也日益复杂，使用BIM技术可以计算建筑各个部分以及整体的受力情况，并利用三维建模的方式进行结构分解，可以充分保证设计图纸的科学性。

4.2自动变更管理

在以往的项目中，工程师设计出的每一张建筑图纸，都是相对独立的文件内容，其不仅要进行平面上的绘制，还要进行立面、剖面、节点大样等相应重要位置的设计，以及内容的绘制。以往使用CAD技术进行修正的过程中，其不能够对图纸中的内容进行实时修改，还会消耗大量的人力与时间，极容易出现大量的主观错误。在建筑设计过程中，使用BIM技术对其开展建模工作时，工程师一旦对其中的数据进行修改，便会让三维立体模型中的数据信息进行同步更改。所有设计构件中都存在相关性，通过及时对二维中的图像情况进行修正，便能快速更新所有用户使用的立体模型。在将施工图导出的过程中，可以使用计算机，来对判定数量进行预估，降低了计算过程中出现错误的概率。在建筑信息模型建立完成之后，通过对Revit软件的利用，能直接生成相应的清单表，其主要利用在施工前的准备、造价预算工作中。

4.3高级分析能力

BIM与CAD绘制出来的建筑设计图像相比较，存在着较大的差异，其具备对建筑设计模型高度数据分析、多维度综合模拟的功能。在进行建筑实践的过程中，BIM技术能够对整体的数据统计进行划分、模拟，并在立体模型中根据工程师的具体要求，提供出大量的设计数据分析信息内容，从而对其中的各个专业内容、建筑相关设计中的参数信息进行细致研究。同时，该技术还能依据以往整体建筑设计的过程图纸，对其中的整体空间视觉效果数据进行分析、模拟，从而让设计人员更直接、深入地对其中的不足进行了解，再进行改进、优化。依据BIM技术中的模型整合，工程师可以依据相应的碰撞、检查，来完成各个专业之间的协调工作，从而找寻出适宜的处理对策，改善其中的土建、安装设计的方式，降低因该问题而产生的施工延误。

结束语：

综上所述，建筑工程设计作为建筑工程项目的重要环节，对建筑整体的质量有着重要的影响。借助BIM技术能够使建筑工程设计管理更加规范，减少设计管理中的弊端。依据对BIM技术的概述与特点、BIM技术在设计中的优势与应用进行细致分析后，能够了解到该技术的使用，可以为行业的进步提供了充足动力，并且其产生的优势与工作融合后，还会让设计工作具备可视化、精确性的特点，促使行业、技术的长久发展。

参考文献：

[1]王棪，何春林，贺兴隆，胡文金，蒋永康.BIM在建筑设计中的优势探讨[J].建筑实践，2021.

[2]徐嫚鸿，郭林林.BIM技术在建筑设计中的应用优势[J].建筑实践,2022.

[3]都虹坤.BIM技术在建筑设计中的运用优势[J].建筑创作,2022.