BIM技术在建筑设计中的应用

BIM技术在建筑设计中的应用

作者：姜鸿超 吴迪

来源：《美与时代·城市版》2019年第09期

摘 要：随着我国社会经济的快速发展，人们对于建筑提出了更高的要求，建筑设计师在设计过程中要考虑更多的内容，而利用BIM技术这一新兴仿真模式可以显著降低设计难度。文章以建筑设计BIM技术应用准备为切入点，分析建筑设计过程中合理运用BIM技术的措施。

关键词：建筑设计;BIM技术;应用措施

基金项目：本文系太仓市技能大师工作室人才项目;苏州健雄职业技术学院院级（青年）科研基金课题“建筑模型信息技术在室内设计中的应用研究”（2017SJLD11）研究成果。 现阶段人们对于建筑要求不断提升，不仅仅满足“遮风挡雨”。传统建设模式不利于推进城市现代化建设，引入新型建筑技术则可以改善传统建设方法的不足。新型建筑技术向着轻建筑体系发展，并在多层建筑设计中得到运用。本文就选择合适的设计方法，发挥建筑设计优势，提升建筑设计质量与效率，利用BIM技术优势，促进建筑设计行业健康发展展开论述。 一、建筑设计与BIM技术的分析

BIM建筑信息仿真模型技术，通过计算机利用数字信息化技术完成建筑模型设计，包括建筑设计的整个过程，并将设计图纸利用三维立体的模式进行全方位展示。与传统手绘图纸不同，BIM建筑设计通过调整原始设计工具，更加快速与便捷地完成图纸修改与拆分。 建筑工程设计内容繁多，部分建筑结构体积较大，使得建筑施工无法顺利进行，要求施工单位高度重视各个环节，提高对建筑设计环节的关注度。尤其是复杂结构形式的建筑设计时，需要设计人员全面、准确地计算相关数据，保证建筑物的整体安全性与稳定性。建筑设计过程中合理运用BIM技术，借助这种信息技术搭建设计图纸模型，可以模拟设计图纸上的部分内容，接着对比图纸数据与模拟设计的数据，观察两者是否相符合，如果误差较大表明设计图纸不符合工程实际情况，继续按照方案施工的话，极有可能诱发安全事故，要联系实际情况修改图纸，及时调整设计方案，奠定工程安全、高质量完成的基础。 二、建筑设计应用BIM技术的准备工作 （一）搭建建筑資源库

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

BIM技术在建筑设计过程中应用，具体正式运用前要依据工程实际情况搭建资源库，如部件库、机电库等，方便后期开展设计工作。BIM模型中含有与建筑物设计相关的数据信息，要生成工业化生产所需要的各类物品，如构件数据表单、门窗数据、材料表等。通过对工业化建筑构件与部品进行拆分，借助BIM技术将工程各个部分分成标准化的尺寸与形状，对可以生产的构件进行定型，方便工厂生产。BIM资源库建立包括建筑材料库、预制构件库等。这些资源库对于基础BIM技术建筑工业化设计来说就是BIM族库。 （二）BIM数据链接技术

在从建筑设计、生产到施工的整个过程中，利用BIM模型可以共享相关信息，克服传统二维图纸设计的缺陷，提高设计方案的可观性，客户通过设计方案能够直观清晰地了解项目。BIM数据链接技术可以提升设计的有效性。通过该技术实现数据的有效传递，减少后期数据处理错误出现的可能。如，建筑模型设计要求结构专业与建筑专业分别完成各自负责的内容模型设计，减少模型重复设计的可能;利用模型分开创建墙体结构层与建筑面层，方便接下来的构件拆分与统计;电梯井、楼梯间等楼板洞口由结构专业负责创建，减少重复工作，提高设计效率等。

三、建筑设计时合理运用BIM技术的具体措施

以高层商业建筑项目为对象进行分析，某栋商业楼共有23层，中间设计有转换楼层。工程设计时选择BIM技术，保证设计方案的科学性与合理性，避免后期出现安全质量问题。接下来笔者联系本次工程实际情况，分析BIM技术的运用措施。 （一）搭建产品库

首先，依据设计方案搭建户型产品库。依据工程实际情况，搭建户型产品标准化设计内容，主要包括公共空间、户型设计、楼层楼道等内容，奠定BIM技术运用的基础。

其次，做好构件部品库的建设工作。部品产品库建设建立在BIM技术上。这里用BIM模型对建筑设计各部分内容进行拆分，细化内部，并将这些内容拆分成各个具体的二维图纸。 （二）强化建筑基础设计

建筑基础设计时要提前做好准备工作，对建筑框架梁柱与填筑墙之间的连接点进行详细的处理，为建筑获得较高质量奠定基础。建筑基础设计工作异常重要，会直接对后期整体质量产生影响，这就需要建筑设计人员根据工程具体情况设计合理的方案，保证设计方案的合理性是工程质量提升的基础与关键所在。利用BIM技术的便捷性特点，构建基础方案设计模型，通过观察模型的各个方面了解设计方案存在的缺陷与不足，及时采取优化措施。具体到本次工程来说，设计人员结合工程情况，合理利用BIM技术，大幅节省设计人员的时间与精力，奠定

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

高质量工程的基础。此外，工程设计时很容易出现交叉施工的现象，针对交叉施工现象，如果不能提前采取处置措施，很容易在施工过程中出现延误工期的情况，利用BIM技术的仿真模拟，可以为整个施工顺利奠定基础。 （三）BIM技术在施工各工程的应用 1.规划设计时BIM技术应用

利用BIM技术搭建工程模型，将各方面数据进行汇总，设计人员直观观察设计方案的内容，及早发现不合理或存在问题的内容。利用计算机信息软件的虚拟化功能，对建筑设备管线进行优化与处理，并且精准测量建筑各个层面的数据，方便设计人员依据数据调整设计方案，大幅度提高设计方案的合理性与科学性。具体到本次设计工程来说，工程设计方案涉及很多方面的内容，设计人员可以利用共享功能，掌握建筑的全面信息，同时，将整个设计工程分成若干个方面，提高设计方案的针对性，同时，这样还可以培养设计人员的沟通能力与团队合作能力。

2.优化工程设计的各类管线

现代建筑设计过程中存在各类管线，如供暖管线、燃气管线、电线等，通过BIM技术对各类管线的位置进行模拟仿真，重点观察各类管线是否存在交叉施工情况，避免正式施工时出现安全问题。借助信息软件技术，提前测试与预览功能，对建筑设备功能进行测试。依据测试结果及时调整，保证后期燃气管线、电缆、电线等正常工作，保证管线施工高效率地完成。 3.施工时各个阶段合理利用BIM技术

利用BIM软件技术搭建的建筑模型中，包含本次工程的各方面数据，生活管理人员可以利用该模型完成对整个工程的管理，提升工程管理的质量与效率。工程施工时部分项目环境较为复杂，管理人员也不可能深入到各个层面进行现场管理，这就会使得部分施工人员出现侥幸心理，不按照施工要求或技术规范进行，使得工程出现质量安全隐患。通过BIM软件提前对施工过程中可能出现的问题进行模拟，并将相关数据导入到模型中，准确计算工程量，提高施工管理质量，降低施工成本。 4.利用BIM技术完成材料管理

对建筑数据模型进行跟踪与管理，一旦出现数据方面变化要及时输入到模型中，实现高效率的建筑材料管理。通过模拟数据信息，大幅度提升设计方案的可行性，同时，实施全程跟踪管理，管理工程施工进度与质量。对建筑各部件进行设计，可以实现动态管理的目的，一定程度上提升工程建设效益。BIM软件可以对建筑空间属性进行保存记录，可以对比不同时期的设计方案，通过这种管理模式，实现材料管理的高效率运转，有效降低工程施工成本与材料耗

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

损。通过降低成本的方式增加单位效益，实现提升企业市场竞争力的目的。此外，利用BIM软件技术进行材料管理时，要及时将材料价格、材料变动情况输入到模型中，提升材料管理的实效性。

（四）建筑结构转换层的设计 1.结构布置

转换层结构设计时，要对整个转换层结构进行分析。其整体主要由板、梁、柱等部件构成，要对整体结构荷载进行计算，柱网在布置平面结构方面发挥着重要作用。确定好柱网后，要对其他构件的位置进行确定，制定合适的设计方案，保证工程设计的整体质量。 2.受力分析

在高层建筑混凝土钢结构的受力计算中，配置构造筋的时候，要满足相关内容：第一，进行钢筋纵向配筋时，要将整体配筋率控制在5%范围内。设计纵筋时要选择合适位置，不能将其和拉筋、箍筋等焊接到一起，影响到设计方案质量;第二，控制纵向钢筋逐渐距离，并将其控制在范围内，并使净距离。采取封闭式箍筋设计方法，提升箍筋的直径，通常φ>6㎜。 3.框架结构设计注意事项

设计人员进行混凝土结构设计时，要综合考虑各方面因素，遵循混凝土结构设计的基本原则与方法，具体设计过程中，要重视建筑结构设计的安全性。通过考虑工程实际情况，本次工程转换层结构决定采用间接法，保证转换层结构的设计质量。 4.对设计方案进行整体优化

工程施工中完成混凝土組装后，重视后期检查工作，保证工程整体设计方案的美观性。对施工各个流程进行检查与完善，借助精密仪器完成整个测量工作，保证工程施工的整体效果，整个过程中，都要严格遵循施工流程以及技术规范。同时，混凝土作为工程施工的基础材料，需要严格处理，如果是冬天施工的话，要做好混凝土材料的保温工作，重视混凝土浇筑后期的养护管理工作。

5.协调施工进度、成本、工期三者之间的关系

工程施工时，进度、成本、质量三者之间存在紧密联系，要求施工单位合理衡量三者的关系，以最低的施工成本在保证工程质量的基础上加快施工进度，实现降低施工单位经济负担以提高经济效益的目的。借助BIM软件的优势，搭建施工成本进度与质量三者的模型，掌握一者变化对其他两者的影响，有效平衡三者之间的关系。但工程实际操作中落实情况不是很好，经常出现为了赶进度忽略施工质量的情况，或是为了保证工程质量导致工程成本超支的情况，

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

直接对施工单位经济效益产生影响，这就需要企业根据实际情况，采取有效的控制管理措施，保证三者的平衡。

施工单位要高度重视施工质量、成本及进度三者的关系，选择合适的控制方式平衡三者，为工程高质量地完成奠定基础。第一，在施工进度上要与施工原则保持统一，同时在施工过程中应该明确责任和权利，为后续的考核提供依据，确保质量控制工作顺利推进;第二，对于施工的工程审核问题，对不符合质量的建筑进行施工处理时，需要重视对建筑基础材料的控制。 四、结语

总而言之，BIM软件技术在工程设计过程中有着显著优势，可以大幅度降低工程成本，提升工程施工进度，大幅度提升工程施工质量与效率。在使用BIM软件技术时，合理发挥软件的优势，扬长避短，利用信息化技术推进建筑工程技术进步与发展。 参考文献：

[1]王强.BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨[J].建材与装饰，2019（23）. [2]张辉敏.建筑施工管理中BIM技术的应用探讨[J].山西建筑，2019（14）. [3]陈丁玲.BIM技术在建筑给排水管道设计中的应用研究[J].江西建材，2019（7）. 作者单位：

苏州健雄职业技术学院艺术学院