《解析BIM技术在建筑设计中的应用》-工学论文，工程论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

解析BIM技术在建筑设计中的应用

范文

摘要：当前BIM技术日益成熟，在建筑设计中的应用越来越广泛。本文首先分析了BIM技术的基本概念及其在建筑设计中的应用优势。然后通过建筑设计过程中各阶段设计内容详细阐述了BIM技术的应用情况。最后结合某建筑工程案例，描述了BIM技术在建筑设计中的应用。本文的研究对于进一步推广BIM技术在建筑设计中的应用具有重要的实践意义。

Abstract： The current BIM technology is becoming more and more mature， and its application in architectural design is becoming more and more extensive. This article firstly analyzes the basic concepts of BIM technology and its application advantages in architectural design. Then the application of BIM technology is elaborated in detail through the design content in each stage of the architectural design process. Finally， the application of BIM technology in architectural design is described in conjunction with an architectural engineering case. The research in this paper has important practical significance for further promoting the application of BIM technology in architectural design.

关键词：BIM技术;建筑设计;应用

Key words： BIM technology;architectural design;appliaction

中图分类号：TU201.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編号：1006-4311（2020）22-0247-03

0? 引言

随着人们生活水平的提高和城市化进程的不断推进，工程项目数量激增。建筑设计是开展项目建设的基础和前提，设计质量对后续施工有非常重要的影响[1]。当前建筑设计中BIM技术应用已经较为成熟，能显著缩短建筑项目设计周期并提升设计质量[2]。对于建筑项目而言，通过BIM技术的应用还能够极大地提升建筑的舒适性[3]。本文主要阐述BIM技术在建筑设计中的应用情况，对于进一步推广BIM技术应用具有一定的实践意义。

1? BIM技术的基本概念及应用优势

1.1 BIM技术基本概念

BIM技术即建筑信息模型，是基于三维建筑模型的信息集成和管理技术，该技术通过数字信息仿真，模拟建筑物的真实信息，实际上，BIM技术就是使用三维平台，在计算机中提前建立一座虚拟建筑。设计方可以使用BIM技术进行正向协同设计，同时对建筑进行优化，在确保建筑质量和安全的前提下，提升项目质量。该数字模型可以被项目各参与方使用，BIM技术提供了EPC项目实施的可能性。

1.2 BIM技术的应用优势

通过使用BIM技术，可以显著提高工程项目设计质量，主要体现在以下几个方面：第一，使用BIM技术进行设计，设计过程三维化、可视化，设计成果更直观;第二，基于BIM技术一处修改，处处修改的特性，大大提升设计速度;第三，多方协同互动审查，提高设计质量;第四，使用性能分析软件优化设计方案，提升项目舒适度;第五，设备专业通过BIM技术进行管线综合，提前发现各专业之间碰撞，进行协调和修改，优化设计，减少图纸返工;第六，统计工程量，计算项目成本，节约造价;第七，基于BIM模型制作效果图，效果动画，与施工方、甲方沟通更高效。

2? BIM技术在建筑设计各阶段中的应用

2.1 规划设计阶段

在规划设计阶段，对项目进行场地环境综合分析，包括建筑工程地理位置、地形地貌情况、占地面积等，使用模拟分析软件对场地进行采光分析、风环境模拟，为建筑方案提供设计依据。

2.2 方案设计阶段

建筑设计师使用BIM技术进行方案设计，设计阶段三维可视化，设计成果更直观。使用BIM技术进行设计，其优势对于异形建筑来说更加明显，BIM技术突破了二维设计的局限性，复杂节点的表达变得更加容易。

利用BIM可视化的优势，合理布置平面布局，规划功能空间。设计完成后还可使用BIM技术对方案进行净高分析和安全分析，智能分析安全高度，优化设计，有效提升设计质量。（如图1所示）

通过BIM性能分析软件对不同设计方案进行采光、日照、风环境等模拟分析，根据分析结果，调整设计方案的朝向、布局形式、建筑形体等，使建筑能耗最小化，自然采光和通风潜力最大化。（如图2所示）

通过BIM模型与建筑效果表达软件的对接，可以制作建筑项目后期效果、场地模拟，实现数字化场景表达。后期可以输出项目效果图及效果动画，大大节省了制图时间。BIM技术的出现颠覆了以往建筑效果图的制作流程，使建筑效果图的制作简洁化，效果更真实，设计方与甲方、施工方的对接更加简单、明了。（如图3所示）

2.3 初步设计阶段

BIM模型首先是一个模型，因而在模型中任意一处的改动都是对模型的修改，也就是说，建筑的平面、剖面及三维是联动的，有“一处修改，处处修改”的特性，因而大大减少了项目错漏，增加了设计效率。除此之外，项目中剖面、详图的绘制工作更加容易，通过对BIM模型的切割會自动生成，BIM技术的应用减少了建筑设计阶段很多不必要的重复性工作。

BIM技术使信息的实时交流成为可能，所有专业共用一个中心文件，各专业的修改都会通过软件及时反馈在协同平台中，其他专业通过协同平台获取信息变更，实现信息交流的最大化，信息交流通过平台的自动化处理而更加便捷。

有了协同平台的BIM设计工作模式，设计人员可以改变传统设计流程，减少传统二维绘图模式下因为各专业分开绘图难以校对而带来的弊端。在二维工作模式下，很多碰撞都是难以发现的，从而将大量问题抛掷给施工方，设计与施工脱节。施工方因为在施工时各专业分开进场，只考虑本专业排布容纳空间，不考虑总体排布，因而在无形中减少了层高，减少了使用空间。设备专业使用BIM技术正向设计，在设计前根据建筑空间大小及管线复杂程度进行预排布，考虑管线的多少进行并层或分层排布设计，并在协同过程中进行碰撞检测，提前解决碰撞问题，从而优化设计方案，优化净空，提高设计质量，减少大量施工方后期施工问题。（如图4所示）

2.4 施工图设计阶段

BIM技术可实现建筑、结构、给排水、暖通、电气全专业出图，三维模型自动生成平面，经处理后可直接打印二维图纸。BIM技术突破了传统二维绘图模式的局限，复杂节点增设轴测图使得图纸表达更加清晰与生动。

BIM模型其承载的信息包括所有的物理信息与化学信息，即由长度、宽度等代表的物理信息和防火等级、防火材料等代表的化学信息，而这些信息都可以通过明细表功能统计整理。项目各阶段使用BIM工程量清单统计，精确测算项目成本，辅助施工方下料。

3? BIM技术在建筑设计中的应用实例

某住宅小区项目，沿街两层商业，小区内设十栋住宅，总建筑面积达到了178445.43m2。其中新建住宅楼地上建筑面积97795.30m2，商业30751.50m2，地下建筑面积49898.63m2。由于建筑工程项目面积大，功能复杂，为提升建筑工程设计的科学性和合理性，使用BIM技术进行设计。

首先使用BIM技术设计住宅小区方案，建立BIM模型，如图5所示为该住宅小区的三维立体模型。而后对整个住宅小区进行模拟分析，并进行方案优化，使之符合日照标准，节能标准。该过程全程可视。

建筑、结构、电气、暖通、给排水全专业全程使用BIM正向设计，使用中心文件协同工作，五个专业在一个文件中可视，在此工作模式下便很容易发现各专业之间的碰撞问题，再使用碰撞检测功能对整个项目进行精确检测。检测内容大多是无效碰撞，通过人工排查后，过滤出大量有效碰撞。本文所述住宅小区项目在基于BIM技术进行设计时，就发现多处专业之间的碰撞问题。比如通风系统与建筑结构之间出现了36处碰撞，给排水系统与建筑结构之间出现了56处碰撞，另外其他各装置之间出现了将近100处碰撞等。设计人员通过提前解决碰撞问题，优化设计，减少了遗留到后期的大量返工工作，虽然需要大量时间进行后期排查，但大大提升了工程设计质量，解决了实际有效问题。设计优化完善后，各专业人员绘制相关施工图纸，指导施工。

BIM在本项目中的应用提升了该住宅小区项目的建设经济效益，提升了设计质量，提高了设计效率。

4? 结束语

本文在分析BIM技术实践优势的基础上，以某住宅小区项目实践为例，详细阐述了BIM技术在建筑设计中的实践应用效果。基于上述分析可以看出，通过BIM正向设计，可以解决传统设计中存在的各种缺陷问题，减少大量重复性工作，提升设计的质量和效率。

BIM技术是建筑行业一场新的革新运动，其优势日益凸显。在BIM技术普及之前，BIM技术的成熟化还需要业界各位同仁的努力，从软件开发、技术支持，到设计、施工、运营，BIM技术的发展无一不需要各领域同仁们的完善和支持，相信在未来的某一天，建筑行业会实现BIM技术的全生命周期管理，最大化地利用BIM技术，设计施工不再脱节，项目进展不再繁复，最大化提升建筑工程质量。

参考文献：

[1]施盛华.住宅建筑设计常见问题[J].建筑工程技术与设计， 2018（4）：470.

[2]雷真，罗中民，张力，等.BIM技术在房屋建筑学课程教学和课程设计中的应用研究[J].创新教育研究，2019，7（01）：40-47.

[3]杨华.浅谈BIM技术在住宅建筑设计及施工中的应用[J]. 城镇建设，2020（1）：231，233.

作者简介：严博曼（1996-），女，甘肃礼县人，本科，助理工程师，主要从事建筑设计工作。

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。