浅析BIM在建筑设计中的应用王会娟

浅析BIM在建筑设计中的应用王会娟

王会娟

深圳市建筑设计研究院有限公司北京分院北京100195

摘要：随着互联网+云技术的大数据时代的到来，设计师们也需要顺应时代的改变，在这场大技术变革中寻求一条能够改变建筑产业的道路，如BIM技术，它的出现已经逐步的改变了整个建筑行业的设计思路及流程，利用信息的高度聚合对建筑物的设计、施工及运维管理周期进行革新，不仅在降低建筑能耗的方向得到极大的利用，更让建筑行业进行有效的可持续的发展。本文以ＢＩＭ技术为出发点，结合实际项目研究及其在建筑设计中的应用，阐述现阶段ＢＩＭ在设计阶段的应用，以及本阶段的应用对施工、运维管理所带来的便利。

关键词：BIM；建筑设计；应用

1、前言

BIM技术是当前面向社会大众的一种CAD计算，其被广泛地运用于建筑整体的数字化描述之中。BIM技术可以对建筑主体进行信息化转化，做到完整呈现。因此，选择电子模型来进行建筑结构的重建，将会让建筑设计得以创新与发展。特别是随着BIM技术的不断改进，BIM技术将会让不同行业与部门之间的数据形成共享。BIM技术在建筑设计中的运用，会让建筑设计质量得到显著提升，大大提高建筑行业的整体生产力。

2、超高层建筑应用实例

超高层建筑九江国际金融广场建筑面积15万平方米，建筑层数总66层，建筑高度为308.8米，其塔顶高度更是达到了333米，为九江市第一高楼。涵盖了商业、办公、公寓及娱乐等多种功能，其屋顶采用金属架构玻璃屋顶。

本项目的BIM应用时期产生在CAD施工图设计进程中，二维设计难以解决的问题产生在以下三个方面。第一，对于钢桁架结构结合玻璃的钻石造型屋顶，玻璃的最好方式应该是产生标准化模式的体块，这种标准化的产生对设计、定制产品及施工都将产生更有有利的影响；第二对于层层缩进式的塔式超高层结构，自第50层开始，原位于建筑外边缘的结构主需要以倾斜式方式层层缩进，斜主的斜率以及角柱的两个方向的空间倾斜定位难以精确；第三，超高层周边有四栋不足百米的公寓，五栋建筑在地下部分的全部相连，对于12万平方米的整体地库，管线综合的复杂程度可想而知。鉴于对施工图精细化的要求，引进了BIM设计。

在BIM实际运用过程中，不仅解决了上述问题，而且对整个建筑构造及幕墙外装都产生了极大的影响。建筑设计院最初引进BIM，大多第一次解决的问题都集中在管线综合的碰撞检查，所以本项目的第三个问题在建模之初便迎刃而解，而倾斜式钢柱的定义也协助了设计师对整个建筑形体的控制。事实上，对于最为复杂的第一个问题，及钢桁架玻璃屋顶的问题，BIM技术所贡献出来的力量，更突出的作用是在解决玻璃模块标准化的情况下，还带来了顶层空间结构的重新分析，其中包括对核心筒升至顶层的电梯机房的的空间以及屋顶消防水箱间的空间位置。此外，BIM模型在风压力和节能方面起了一定作用。项目目前在建，已冲破百米。

3、BIM在建筑设计中的其它应用

3.1装配式建筑住宅的施工模拟

BIM技术在住宅建筑中多是通过模拟的形式来对施工过程进行数据呈现。装配化住宅的大力提倡过程中，BIM技术更是在大数据计算和存储中得到了更为有效的应用，利用海量的数据，BIM技术极其容易分析和统计出装配化构件的使用量，继而达到节约和高效的目的。

装配化住宅施工过程中，利用BIM技术让整个施工过程与具体方案对比分析，达到模拟的目的。在这个过程中，一方面对出现的设计问题早发现、早处理，实现对现有施工方案的改进与完善；另一方面，也让建筑工程的招投标工作在进行方案选择的时候，能够借助于数据模拟来更好地展示工程信息的细节内容，BIM技术可以为建筑设计与施工活动降低管理与施工的成本。

3.2建筑结构的可视化设计

BIM技术是通过三维模型计算来推动现代工程建筑发展的新技术。BIM技术能够在建筑工程的设计初期，针对于出现的不同问题来进行相关信息内容的三维实体模拟，方便参与建筑工程的不同主体能够利用这些信息内容来认识整个建筑工程，以此来对设计方案最优化。并且可以及时发现建筑结构设计中的质量缺陷与设计缺陷，对进一步提高建筑结构设计的整体质量有着重要意义。

3.3数据模型的构建

BIM技术通过对三维实体模型的建构，将会让传统的设计技术得以突破与调整。这不仅仅是对传统平面模型的突破，也是对BIM技术内在价值的建构控制。在实际的控制运用中，BIM技术将会让可视化技术成为建筑结构动态变化的直接监控点，继而让整个建筑结构的设计方案得以更为合理，让BIM技术成为问题防范与解决的保障所在。

4、BIM技术应用中的难点与注意事项

BIM技术为设计和施工带来了极大的便利，但是在实际应用过程中BIM技术依旧存在着一些难点，随着整个行业以及BIM技术本身的发展，突破应用中的难点将会带来整个行业的生产力的大幅度提高。

首先，BIM技术三维设计工具利用了许多模块、变量和系统参数，当存在2D到3D的转化的时候，容易发生参数设定不规范、不准确等一些细节问题，这些问题足以影响BIM技术在实际设计中的使用进度，比如在九江国际金融广场的应用中，因为是已经快完成二维设计之时才引进的BIM设计，其中2D设计不规范的内容已经很难在BIM设计过程中进行调整，很多设计内容涉及到牵一发而动全身的情况，大范围的改动会超越了项目本身所能承受的范围。

其次，现阶段BIM技术的应用范围较小，导致系统内部的模块涵盖量少，很多模块非现有参数的构件设计，复杂的构件设计也是导致部分设计群体放弃BIM技术的直接原因。比如在住宅设计过程中，装配化最先引进了BIM技术，更多的是因为装配化住宅有海量的基本模块，这些基本模块将大范围应用在不同的设计中，这样带来的效益更为明显。

最后，建筑设计的根本目的是转变为可供施工指导的平面施工图文档。而BIM技术不仅可以出色的完成这个任务，还可以提供逆向转换的功能。但是，因为不熟悉功能，所以现阶段的大部分BIM文档缺乏准确的信息，也使不同平台之间的信息共享形成了一些障碍。

面对上述的应用难点与要点，我们要做好以下的重点工作：首先，建立完整的项目样板。项目样板是在建筑结构设计中所有设计中的基础，比如标准化处理的线型、字体以及符号等等，建立完整的样板，避免一些不必要的重复，从而提高工作上的效率。其次，设计之初尽量进行标准化规范，不仅梁板柱这些结构构件，还应该包括建筑的各类装饰，在标准化的基础上，进行BIM设计，将大大简化使用过程中为建立构件库所花费的时间。最后，提高设计人员的软件应用能力。BIM技术依然在推广使用阶段，设计人员的应用能力最终决定了它全面覆盖建筑设计市场的时间，只有提升设计人员的能力，才有可能让BIM技术真正到达百花齐放的时代。

5、结语

BIM技术当前在我国的建筑行业已经有了一个十分广泛地运用。同时，随着创新发展的不断深入，BIM技术的发展质量与运用水准也得到了极大地发展，选择BIM技术来推动当代建筑设计及施工的总体水平，将会让施工质量得到更好保障。为此，建筑工程的设计师需要不断地积累运用BIM技术的经验，懂得从总结中求发展。在现有的基础上来对相关问题的改进之处进行完善，以此来更好地推动我国BIM技术在建筑设计行业的实际运用，提高运用效率与运用价值。

参考文献

[1]袁大伟．基于参数化技术的建筑形体几何逻辑建构方法研究[D]．北京：清华大学，2011．

[2]格雷文里·Ｆ·斯塔斯基，马戈特·麦克唐纳．协作之舞：只需三步[J]．建筑创作，2012（10）：117-128．

[3]陈靖宇.BIM技术在建筑设计中的应用[J].经贸实践，2017，（14）：273.

[4]魏成惠.探析BIM技术在建筑设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（9）：3269-3269.

[5]刘星.探究BIM技术在建筑设计中的应用策略[J].建筑工程技术与设计，2017，（8）：764.