浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势

2021-04-10李清奇

新型工业化 2021年7期

李清奇

（娄底职业技术学院土木工程学院，湖南娄底 417000）

0 引言

随着时代的不断进步，我国大力推行城镇化建设，促使我国建筑行业快速发展。现如今我国处于一个高科技的科学技术信息化时代，这也让我国的建筑工程设计行业朝着现代化方向发展，有效的解决了传统建筑工程设计中存在的工作效率第所消耗周期时间长等问题。这就促使BIM技术的绝对优势完美的体现到了建筑工程设计中，使得建筑工程设计所需周期以及质量得到很好的保证，但随着时代快速变化的趋势仍然有着一定的挑战性。那么本文就对BIM技术在建筑工程设计中的应用优势进行分析探讨。

1 传统建筑工程设计中的不足之处

在建筑工程设计的空间设计这一方面传统的设计技术不能够将建筑物的内部进行一个可视化的操作，紧接着就是因为受到住户对建筑工程设计的风格以及整体的布局要求越发挑剔这使得传统的设计技术不能很好的满足当下的要求：①难以精确掌控。在建筑设计中难免存在着一些特征独特的空间结构，这些独特的特征让工作人员在进行立体空间模型建设时无法进行精确的把控，这一因素直接对后期所体现出的建筑效果产生实质性的影响。②片面性因素。对于传统的建筑工程设计技术来说只能大致的展示出所构建的建筑外部结构轮廓，存在的片面性无法在后续的空间及功能设计提供有力的数据信息支持。③实际偏差大。传统的建筑工程设计对于建筑成果而言大多数是选用静态的效果图的方式将设计理念通过这种方法进行展示，这种静态的效果图很难将建筑物的整体风格很好的展示出来，不能很好的显现出内部的效果[1-2]。这种局部效果图的展示方法极其容易导致建筑物的最终实际成果和设计所展示的效果存在十分大的偏差。

2 对BIM技术进行概述

BIM技术又称建筑信息模型（build ing information model）这其中包含着建筑信息模型、信息模型的应用以及信息管理。建筑信息模型是近年来发展而成的一项将工程整体的步骤进行一个数字化的表达的技术，给建筑项目提供了全面的设计、决策、实施等有力的数字化信息的支持，推动了我国的建筑工程设计的改革；建筑信息模型的应用是在建筑的全过程中允许通过不同设计技术平台采用相同的设备来进行相应信息的获取；建筑信息管理则是将建筑信息进行一个集中化、可视化的管理这样就可以对所设计的方案进行对比，不断发现问题并优化设计方案，实现多个专业领域集成化管理的现象从而对整体的业务进行组织和控制；BIM技术结合了计算机技术构建出建筑的虚拟三维模型，这将建筑工程设计从二维维度转变到了三维空间中，并用数字化管理的方式将数据信息存储到信息数据库中这样在整个建筑工程设计中能够很快的获取到所需的信息，并且通过信息数据库可以详细的对建筑工程中的集合信息、专业信息、空间和运动信息进行描述[3]。本文接下来对BIM技术的特点进行描述：①可视化特征。BIM技术在建筑工程行业中应用能够带来十分大的好处，并有效的降低在建筑工程中存在的问题。如：当对建筑工程的施工设计图纸进行分析时候，BIM技术能把图纸中的单调繁杂的线条汇总成形象的构造形态，这样可以很有效地解决工作人员的施工疲劳，还直接减少了工作人员进行理解脑补构造形式的现象。在如今这个建筑行业发展快速的时代来说让我们人类靠自己的理解想象对所有的事物进行构造，若是这样仅仅只靠专业技术人员去进行模型的构造，这在现实中是一件不可行的事情。然而在建筑工程设计中引入BIM技术能够高效地解决这一问题，将图纸中的复杂线条转化成直观的三维立体图，为专业技术人员营造了建筑可视化的感觉，简化建筑工程设计工作。②协调性特征。在应用BIM技术时候不管是处于施工方的工作人员还是用户而言，在进行建筑工程的设计时候都需要进行相互协调合作确保施工工作顺利进行。如果在施工过程中，建筑设计图纸存在问题，或是工程建设本身存在问题，此时就必须将所有参与建筑工程设计和施工的人员召集起来，寻找到产生问题的原因，并在此基础上，采取有效措施，实现问题的解决。③模拟性特征。在建筑各种模拟性特征包含着模拟建筑物模型、模拟现实生活中存在的相应信息等并结合BIM技术的可视化特征来进行实际的实操。如：BIM技术明显的将建筑设计效果提升了，使得建筑建设过程中存有的节能、热对建筑模型进行了全面的考虑优化。除此之外BIM技术还能提升工程设计修改的效率，如：在某项建筑工程的现对招标和具体施工阶段应用BIM技术，从而实现在设计中，建筑面积较大，楼层就较高的现象，使得周围施工环境方案进行科学化、合理化的整改。④优化性特征。该特征对建筑工程设计有着较高的要求，要求在建筑工程不能在施工过程中将施工的每一个环节进行多次整改的，不然很容易导致工程设计的难度加大。如果在施工过程中每个步骤都需要不断的进行优化，倘若采用传统的设计方式，则会导致构成设计的效率降低，通过应用BIM技术应用到建筑施工根据工程的实际特点进行专业建模，并且对工程行业当中，就可以更好的完成建筑工程的优化，在工程设计的各个部分、各个环节进行检查和校对，这种优化过程极大提高了建筑工程设计的水平。

3 CAD建模技术以及BIM技术的应用区别

在建筑工程中还存有这一种十分成熟的计算机建模技术，且在我国的建筑行业种有着十分广泛的应用那就是CAD建模技术。CAD建模技术起初是结合计算机的高效性缩短线条绘制的所需时间，从而直接减少了整个设计过程的时间，提升了时效性。随着科学技术的不断发展渐渐地CAD建模技术从二维平面设计朝着三维立体模型设计转变，这就能够让工作人员很直观的看出一个单元在项目整体模型[4-5]。而BIM技术就是从CAD建模技术的转变基础上让工作人员全面的看出设计单元。如：工作人员在CAD建模技术中只能看到由一段线程所组成的墙体，但是在BIM技术中不仅仅可以看到墙体的内部结构，还可以直观的看出其的实时工作状况，能够提前准备下一步骤的实施方案。从整体的设计理念来看，BIM技术有着在建筑工程建设中分析数据的能力，而CAD仅仅只是带有一个视图信息。且对于图像的信息来说BIM能够全面的描绘出三维立体空间下建筑的模型、形状大小，为相应的工作人员提供了强有力的决策依据。由此可知BIM技术相对于CAD建模技术而言具有更高的智能性，能有效的提升设计工作效率。

4 在建筑工程设计中采取BIM技术的优势

4.1 信息化优势

在现如今信息数据化发达的时代中，建筑工程设计也在潜移默化的朝着信息数据化方向整改。在BIM技术中数据信息作为核心技术支持，在整个建筑工程设计中建立了功能全面的信息数据库，在建筑工程设计中实现了数字信息化，方便了数据的修改操作。节省了人力及财力的投入力度。

4.2 可视化优势

可视化从字面理解就是通过视觉进行实现，在建筑工程设计中可以得到有效应用。如在实际施工设计中，可以通过图像化的形式具体呈现出建筑的重点信息。在建筑工程中大多数是抽象复杂的设计，BIM 技术可以将将这种复杂的抽象的结构转化为清晰详细的数据信息，分辨率进一步优化内部结构。

4.3 结构的优化优势

在建筑工程设计中不仅仅是对结构进行设计处理，还会涉及到其他方面如：施工过程、建筑维护等。BIM技术在建筑过程设计中的应用就可以很高效的解决这一问题来进行结构

的优化。所以在建筑工程设计中利用BIM技术就可以有效对建筑物理、几何、规则的信息进行优化处理。比如：在进行改变建筑规模时候，就可以利用 BIM 技术对相应的参数进行修改，进而实现建筑工程的外观、尺寸等的结构优化[6]。

4.4 满足行业发展需求，实现一体化设计

建筑工程设计为了跟上时代的进步的脚步，在进行不断的改革优化。为了在建筑工程设计中实现一体化设计可以通过BIM技术的应用，在整体中构建一种稳定性能好的应用模式，并结合实际施工来找出不足之处，进而对建筑工程设计进行优化来满足现代的要求。BIM技术实现一体化设计是通过多方面的整合优化，如：施工材料、空间结构分布情况等。并将设计图纸中的内容通过数据化的形式进行处理存储。

5 在建筑工程设计中引入BIM技术的注意事项

在BIM技术应用到建筑工程中进行建筑工程设计的初期时，尽管一般的软件技术也能够基本满足设计初期的需求，但是在对建筑的空间结构设计以及建筑整体设计的分析上呈现出的信息仍然不精确全面。BIM技术作为新颖高效的设计工具，在建筑行业中解决了绝大多数的问题，但也存在这一定的问题：①技术新颖，操作技术人员技术不熟练。对于随着时代进步的BIM技术方法来说，不断的改进优化对技术人员的操作需求也在不断改变，这需要对技术人员进行专业的技能培训。②在进行构建时候导入CAD文件。将BIM技术应用到建筑工程设计时候，BIM技术能够对建筑进行三维立体设计，在这一过程中导入CAD文件能够提升建筑的工作效率，在机械能CAD文件的导入时候会产生相应的利弊情况。对于有利的情况来说，在进行CAD文件导入是创建一条几何的捷径，进而简化整体设计工程。对于不利的情况来说，在导入CAD文件时CAD文件不是以参数化的形式导入，使得CAD文件以一个整体的形式存在，这不能对文件进行修改压缩。