BIM技术在建筑设计中的研究应用

摘    要：在信息化的发展时代里，计算机信息技术已经延伸到各行各业中。BIM作为一项新型的技术在建筑行业大放异彩。BIM技术通过与计算机技术结合，为设计和施工提供了便利，同时对后期运行管理的指导提供了技术支持。如今，BIM技术在建筑设计中的应用已经成为一种必然趋势。国家对建筑行业的重视也决定了BIM技术广阔的发展前景。目前已经针对BIM技术建成了专门的咨询公司，为建筑事业的发展提供了强有力的支持。

关键词：BIM技术;建筑设计;应用

1  BIM技术的基本概述

BIM是“Building Information Modeling”的简称，是建筑信息模型的意思。BIM的概念最早是由美国的教授提出来的，经过各国的不断探索最终在荷兰的论文中被发表出来。BIM技术在欧美得到推广，最终在亚洲得到广泛的应用，其中最具代表性的国家就是中国。我国对于BIM技术重视程度较高，发布了一系列文件和政策促进BIM技术的发展，并且通过研究提出了符合中国国情的建筑标准。BIM涉及专业比较广泛，现在不仅仅应用在建筑领域，水利、交通等行业也基本得到普及。作为建筑设计的新技术，BIM技术利用现代信息技术，实现了各种资源与实际操作的统一，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息被整合在一个三维模型信息数据库中，有效的解决了设计、施工、运维等各方人员基于建筑信息模型的协同工作。在建筑设计上，与传统的二维平面设计图不同，BIM技术可以通过空间三维技术，让设计模型更加真实地反应现实情况，达到直观、清晰的视觉效果。通过真实的立体模拟为建筑设计提供最大化的便利。

2   BIM技术应用到建筑设计上的优点

2.1  可视性

传统的建筑设计中，设计人员会依据建筑的信息用简单的线条来构建平面的建筑图纸，由于业主与设计人员的信息不对称性，设计人员在设计图纸时，往往不能完全符合业主要求，进而造成后期不断修改等不必要的麻烦。而BIM技术可以通过与计算机技术相结合，通过三维的立体图形将建筑物更为形象、逼真地展现出来。通过构建这样的模型，BIM技术可以将建筑结构之间的反馈性和互动性展现在人们的面前，从而利于整个建筑工程的管理和监测，增加工程设计的可视性，提高工程建设的准确性。

2.2  协调性

一项建筑工程的成功实施与设计、施工单位的协调密不可分，工程的设计、施工需要相互协调才能有效地避免施工过程中的各种问题。而工程一旦出现问题，也需要各方和业主之间协调合作才能找出解决策略。BIM技术在协调各方的工作方面有着重要意义。设计人员在设计初期进行精准构建，各个专业间进行错漏碰缺检查，可以有效减少错误的发生，消除后期施工不必要的麻烦。从而在建筑工程实施之前降低问题发生的概率，将损失在初期降在最低。

2.3  模拟性

BIM技术最大的特点就是模拟性。BIM的模拟不仅仅局限于对建筑实物的模拟，还可以进行施工模拟，模拟实际的施工过程，从而得到科学有效的数据，进行合理的施工安排。尤其是在对建筑进行初期的设计时，BIM技术可以通过模拟相关实验来保障项目的实施。比如，BIM技术可以模拟发生火灾时人员的逃生实验，为建筑工程中逃生通道的建设提供数据。

2.4  信息完整性

BIM技術通过与现代的网络信息技术相结合，对建筑的物理特征进行信息化的表达。它包含了建筑的完整信息，建筑的模型、各个要素之间的关系、建筑材料、工程安全等等各项指标都包含在内，这些数据都保存在数据库中，便于更新和共享。信息的完整性还体现在BIM模型的全生命周期管理，建筑工程前期策划设计、中期的施工、后期的运营和维护等，构成了建筑模型的全生命周期管理。

2.5  优化性

对建筑项目进行不断的优化才能保证工程的顺利运行。虽然BIM技术无法直接完成建筑工程项目的优化，但是可以为优化提供依据和保障。项目优化一般会受到时间、项目施工情况、建筑复杂程度等因素的制约，而BIM技术可以整合这些因素，为项目优化提供具体可行的方案，提高项目优化的精细度。

3  BIM技术在建筑设计中的具体应用

3.1  模拟设计

建筑设计虽然占建筑项目成本的比例小，但是对建筑工程的影响却很大。BIM技术的应用可以有效减少二维图纸中难以发现的各种错误。根据各专业生成的模型，进行专业间碰撞检查，有效避免施工过程中发生的变更，为建筑工程的设计施工提高效率。在施工之前，利用BIM技术还可以进行施工模拟，通过对工程施工的模拟，发现施工中可能会存在的问题，并通过分析问题提出具体的解决措施。因此建筑工程设计方案以及施工方案都可以在BIM技术的的基础上进行不断改进，并在施工过程中不断调整，以达到最好的施工效果。

3.2  动态控制

在建筑工程进行实际施工中，可应用BIM技术进行实时的动态控制。设计初期先将建筑的相关数据收集起来导入BIM的数据库中，通过BIM的对比分析对建筑工程不断改进。在建筑工程的实施过程中，根据实际情况不断搜集新的信息进行导入并不断更新数据库，通过BIM信息化模型的模拟不断改进工程实施方案。在建筑项目的实施过程中，BIM技术可以随时对建筑工程进行监控，在这个动态的过程中，技术人员可以掌握整个工程的情况。

3.3  绿色设计

随着国家可持续发展战略的实施，建筑工程中绿色设计理念也逐渐深入人心。BIM技术可以有效促进绿色设计的发展。与传统的二维设计手段相比，BIM通过三维协同设计，将各专业模型组装为一体，只需一部IPAD或智能手机，即可在相应的三维平台客户端点开模型，各专业模型及相关图纸即会展现在你面前，打破了传统的翻阅厚厚的蓝图册的现象，因此更加节约能源。同时BIM技术通过三维协同设计发现问题，解决问题，为建筑工程节约成本。

3.4  细节设计

在实际的项目施工中，对于很多细节处的设计通常不够完善。各个专业往往各自为政，不能有效处理好各专业之间的关系，在二维图纸中这些错误往往不易被发现，而利用BIM技术在可视的界面这些矛盾一览无余，各种细节设计也轻而易举，关系也不再显得错综复杂。传统的建筑设计通常将建筑的整体性分割，进行独立的节能分析。而且在BIM技术出现之前，有人结合动力学、热学、物理学、化学等多门学科对建筑工程进行全方位的节能分析，但是技术不成熟。如今BIM技术可以进行综合各种学科和因素，避免了繁琐的程序。BIM技术通过建立信息化模型，整合每一处细节。

4  结束语

综上所述，BIM技术在建筑工程设计中具有很大的优势，在实际工程中也有了多方面的应用。虽然在我国BIM技术还处于起步阶段，但是我们应该意识到BIM在建筑业中广阔的发展前景。国家已经将这项技术作为重要的战略部署内容，建立了相关的政策促进发展，为BIM在我国的发展提供良好的环境。很多企业也认识到BIM技术对自身发展的重要性，在引进BIM技术的基础上不断进行改进和创新，为BIM技术的良好发展奠定基础。同时很多企业还加大了对相关技术人员的培养力度，培养出更专业的技术人才为企业的发展做贡献。总的来说，BIM技术的应用和发展，为我国智慧城市的发展提供了机会的同时也带来了挑战，我们应该对BIM不断进行技术创新以适应时代的发展要求，为我国建筑事业的发展做出贡献。

参考文献：

[1] 刘仕茂. BIM技术在某连续刚构梁桥结构设计中的应用研究[D].重庆交通大学，2018.

[2] 张赛.基于BIM技术的装配式结构设计流程分析与应用研究[D].安徽建筑大学，2018.