BIM在建筑设计中的应用

付力澜

近些年来，我国建筑行业发展十分迅猛，各种建筑工程数量庞大，对城市化建设发挥了重大作用。但是，建筑质量与安全问题也是客观存在的，除了施工方面因素外，设计也是问题发生的原因之一，提高建筑设计水平刻不容缓。BIM技术在是一种基于现代信息技术的手段，为建筑设计提供了更多便利，有效解决了传统建筑设计中的各种问题，研究BIM在建筑设计中的应用是极为必要的。

1 BIM技术的概述

BIM技术即建筑信息模型技术，其是基于计算机技术的一种三维模型构建技术，通过运用专门的设计软件，根据建筑工程的要求以及相关数据信息，模拟出建筑工程的三维构造模型，并在模型中进行验证与修改，提高建筑设计的合理性、准确性，减少设计失误，降低建筑施工风险，缩短建筑施工周期，保证建筑施工质量，对建筑安全与使用功能发挥有着关键作用。

BIM技术在当前建筑设计中应用已经十分普遍，从其应用情况来看，优点主要体现在以下两方面：

（1）在BIM技术中，对各种数据信息的处理，都能够在三维模型中体现出来，而且模型是可以直接观看的，设计人员可以直观的发现建筑设计中的缺陷，并通过计算机操作来进行实时的修改，对建筑空间结构、舒适性等起着保障作用。同时，在这种数字化模型下，业主方也可以直接提出修改要求，实现个性化设计，比如通风管道位置、窗户朝向等等[1]。

（2）在建筑设计中，运用BIM技术能够直接对建筑施工的质量进行评估，评估的内容涉及到建筑各个方面，比如建筑施工过程、施工结果等，不仅可以有效缩短评估的时间，而且可以根据评估结果来对建筑设计方案进行优化，得到最佳的设计成果，为建筑设计质量提供有力保障。

（3）在建筑设计中，BIM技术的运用可以取代许多人工操作的过程，比如数据的分析、计算以及设计图的绘制等，这些工作任务量大、容易出错，BIM技术的自动化处理可以有效减少设计人员的工作负担与压力，并且可以有效减少设计失误，有利于提高建筑设计的水平。

2 BIM在建筑设计中的应用

2.1 BIM在建筑结构设计中的应用

在建筑设计中，结构设计是最为根本的，结构的合理、稳定与否会直接决定建筑物的安全，通过运用BIM技术，能够快速、准确的运算出建筑结构，并通过多种方式将运算结果表达出来，比如平面图、三维图、三视图等等，可以满足建筑结构设计的各种需求。特别是数学模型展现的建筑结构，可以让设计人员直接观察到结构的具体情况，判断结构是否合理，特别是对于一些复杂的结构，可以直接确定结构之间是否有相互冲突的情况，全部的设计过程均由BIM系统完成，无需设计人员进行大量的计算与测试，减少了人为失误对建筑设计产生的不良影响[2]。

此外，在BIM中，存在着大量建筑设计相关的数据库，在设计过程中，按照设计人员提出的要求，可以自动从数据库中调取对应的内容来分析、改进已存在结构，达到设计人员要求，实现建筑设计图的自动修改与自动出图。因此，建筑设计中应用BIM具有高度自动化，可以避免由于设计人员因素导致的设计问题。

2.2 BIM在建筑前期设计中的应用

在建筑前期设计阶段，通过BIM技术可以分析建筑施工的方案、施工技术以及内容等，模拟出预期的设计模型，整个设计过程都是由计算机系统自动完成的，在虚拟模型建成后，可以快速地发现建筑设计中缺陷，改正只需要对设计数据进行调整，即可完成自动修正过程，大大降低了设计的难度与工作量。此外，运用BIM技术，建筑方可以模拟招标方案，根据前期设计的缺陷，不断优化设计方案，最大程度的提高建筑设计的质量，控制建筑成本，加大投标中标率[3]。

2.3 BIM在复杂建筑结构中的应用

在当前建筑行业发展中，随着建筑功能要求的增加、体积规模的增大，建筑结构开始向着复杂化方向发展，这种发展趋势增大了建筑设计工作量与难度。通过BIM技术的合理运用，建筑设计数据的计算、验证过程可以由计算机来完成，设计人员不需再靠想象来绘制复杂的建筑结构图，BIM技术得到的三维模型能够直接将复杂建筑结构展现出来，让人直接有效地观看到设计的效果，不需要再大量运算来分析设计是否可行，而是直接观察到缺陷，并根据缺陷情况进行针对性的改进与完善，提高设计的效果。此外，运用BIM技术，将复杂的建筑结构用三维模型展示出来，从多个角度对结构进行全面分析，可以避免出现信息疏漏或错误的情况，并且设计修改难度会大大降低。

2.4 BIM在建筑动态控制中的应用

通过运用BIM技术，可以有效控制建筑施工进度，根据BIM设计的三维模型，结合施工过程的具体数据，能够对模型进行相应优化，控制建筑设计质量。具体来说，BIM在建筑动态控制中的应用体现为：①在建筑施工开始前，运用BIM技术，能够将建筑施工进度的情况用分结构的形式表现出来，然后根据施工进度来对施工方案进行调整，保证施工进度安排的合理，减少建筑施工的不利影响因素。②在建筑施工进行过程中，BIM技术可以构建出动态变化的建筑模型，有效控制施工的物资消耗，并及时发现已完成施工部门存在的缺陷并改正，帮助施工人员更好地了解建筑施工情况，从而合理控制施工进度。

2.5 BIM在建筑消防性能优化中的应用

在现代建筑设计中，随着城市土地资源的日益紧张，高层建筑、超高层建筑数量越来越多，建筑的消防性能成为建筑安全的关键内容。在传统建筑设计中，由于内部结构的复杂性，很难将消防要求完全在设计中实现，给建筑安全带来一定隐患，通过BIM技术，则能够提高建筑消防性能的合理性。BIM能够将建筑消防的相关因素直接表达出来，比如消防材料、扩散时间与疏散距离等等，并对这些因素进行持续优化，将消防系统的结构与建筑结构有效统一结合起来，杜绝彼此间冲突的情况，保证建筑消防系统的功能的完善，最大程度的提高建筑消防安全。

2.6 BIM在绿色建筑设计中应用

随着人们环保意识的增强，绿色建筑成为现代建筑发展的主要趋势，绿色建筑设计的比重也越来越大。绿色建筑设计与传统建筑设计有所不同，除了基本的建筑结构、功能之外，还需要考虑的耗能等因素，通过运用BIM技术，可以将建筑耗能情况准确模拟出来，比如采光等，这些依靠传统建筑设计方法是很难实现的，所以，BIM技术是环保、绿色、节能绿色建筑设计的有效保障[4]。

3 结语

综上所述，BIM技术在当前建筑设计中有着广泛运用，具有显著的优势，可以有效降低建筑设计的难度，提高建筑设计的水平，对建筑设计发展有着极大推动作用。因此，加强对建筑设计中BIM技术运用的研究，大力推广BIM技术，是当前建筑设计人员应当重点对待的工作。

[1]魏天云.基于BIM技术的建筑施工优化设计[J].长春师范大学学报，2017（12）：89～92.

[2]鬲鹏军.建筑设计中对BIM技术的应用探讨[J].建材与装饰，2017（50）：108～109.

[3]安晓龙.分析BIM技术在绿色建筑设计中实践应用[J].建材与装饰，2017（49）：103.

[4]池杓霖.BIM技术在住宅建筑设计中的应用[J].工程建设与设计，2017（22）：16～17.