BIM技术在建筑工程设计中的应用研究
叶进科
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叶进科,. BIM技术在建筑工程设计中的应用研究[J]. 设计研究,2023.11. DOI:10.12721/ccn.2023.157003.
摘要: 随着科学技术的飞速发展,越来越多的现代施工技术和机械设备被引入到建筑工程中。BIM技术作为一项新兴的技术,在我国建筑领域的应用已经越来越普遍,尤其是近年来,也成为了建筑工程设计的重要手段。BIM技术的应用,不仅能推动建筑业的持续健康发展,更是现代社会发展的必然要求。BIM技术可以使建筑工程能够在基础技术水平的前提下,进行数据的共享,从而实现各专业间的协作,推动施工技术的进步。本文通过对BIM技术在建筑工程设计中的运用策略进行分析和探讨,以期为相关的工作人员提供一些有益的借鉴。
关键词: BIM技术;建筑工程设计;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157003
基金资助:

建筑工程的复杂程度,使其与其它行业的施工技术有很大的区别,一是投资规模大,二是工程建设周期长。另外,在工程施工的全过程中,也会受到人为和自然因素的影响,所以也需要进行全面的管理。不过,为了从根本上确保工程的质量,就要从设计的各个方面考虑到各种影响因素,使方案更加科学合理。因此,对BIM技术的应用进行探讨,也更有现实意义,其可以解决很多传统手段无法解决的问题。

一、BIM技术概述

BIM是近年来快速发展的一项新兴技术,通常,BIM技术应用于建筑信息模型、建筑信息管理之中,通过对施工过程中的各类数据进行采集、分析和归纳,构建出一个立体的建筑模型,使以后的施工更有效率。BIM可以对建筑的各个方面进行特定的分析,对建筑工程进行统一的建模,并根据采集到的资料,建立易于理解的模型。BIM技术具有可视化、协调性、仿真性的特征。可视化是最后能够产生报表、效果图的基础,随着科技的进步,BIM技术也在飞速的发展,应用也越来越成熟,能够快速的分析出问题,并得出相应的结论,因此BIM技术的应用范围也越来越广。

二、BIM技术在建筑工程设计中的应用问题

(一)工作范围层面的问题

BIM技术在建筑工程设计中的运用,存在着工作范围不清晰的问题,其原因是由于我国的施工管理者和决策者对BIM技术的理解还不够透彻,因此BIM技术所涉及的业务范围不够准确,而且所要达到的设计深度也不清晰,这就导致工程设计者无法保证最终的设计成果。而且,如果设计师们只注重设计的精确性,那么就会降低设计的效率,延长设计的时间,增加设计成本,从而影响到后续的工作。

(二)协同设计方面的问题

BIM技术在建筑设计中的应用,可以有效地提高工程合作的效率,但使用不当也会造成其它问题。设计者在进行工程设计时,应尽可能地避免施工和运行中出现的问题,在施工阶段,各参与方都要加强协调,增加设计工作的难度,延长整个设计流程。

(三)设计流程方面的问题

目前,BIM技术在建筑工程中的应用,对企业计算机硬件设备的配置有很高的要求,因此在实际设计中,一般都是先把设计原则给确定下来,再对不使用的专业进行相应的建模,最后再进行集成。这种工作方式,可以在一定程度上减少计算机硬件和软件的工作量。但很有可能因为没有及时发现设计中的缺陷,导致出现大量的返工。

(四)设计成本方面的问题

BIM技术在建筑工程设计中的应用,常常会因前期的技术培训成本和专业软件的成本过高,而受到限制。很少有工程单位愿意在此阶段投入过多的资金,再加上设计的总成本在整个工程中的比重很小,很难投入大量的人力物力去设计出一套更科学的方案。此外,BIM技术在建筑设计中也存在着数据丢失的风险,BIM技术在设计过程中会涉及到多个不同的软件,这些软件都是为了实现数据的实时和共享。然而,在实际设计过程中,由于共享平台需要承载大量的数据、信息,加之共享平台的权限分配不合理,以及设计者的错误操作,很容易导致系统的数据丢失、失真,进而严重地影响系统的正常运行。

三、BIM技术在建筑工程设计中的应用策略

(一)科学选择计算机软件

选择合适的计算机软件,可以提高BIM在设计中的应用效果,选择合适的BIM软件,也要保证其与硬件具有足够的适配性,这样才能发挥出BIM技术的应用价值。

(二)保证建筑图形设计的直观性和立体性

利用BIM技术,把复杂、抽象的建筑图纸结合起来,形成一个立体的的模型,降低施工过程中的失误率,从而提高施工的效率。BIM的图像综合技术将建筑的每一个细节都可以进行可视化,它不但能让建筑的设计效果图更清楚,而且还能有效地解决工程在运营、管理和沟通等方面的问题。

(三)发挥BIM技术的协调性

BIM在建筑工程设计中起着协调建筑信息的功能,由于施工中存在着大量的工程图纸、施工方法等不合理的因素,导致工程造价升高、工期延长等诸多问题。但是BIM技术的运用,可以有效地解决各种突发情况,并在施工中协调各种突发情况,降低施工中出现的失误。

(四)发挥BIM技术仿真模拟的高效性

利用BIM技术,可以对建筑设计进行仿真模拟,包括建筑材料、价格、数据指标、施工过程等,使建筑工程的管理者和使用者能够更好地了解建筑的实际情况,可以让设计人员与施工人员和使用者形成实时的沟通,从而为建筑工程的运营管理、图形结构等做出更好的设计决策。同时,通过BIM的仿真特性,可以模拟出人员的撤离和应急处置情况,从而为建筑工程的安全提供参考。

(五)基于BIM技术进行绿色设计

运用BIM技术,可以使建筑工程设计实现信息化、动态化和科学化的目标,让建筑工程得以信息化的管理。信息化的管理能够把建筑和具体的施工现场有机地结合起来,把施工过程和材料消耗结合起来,优化施工进度、材料消耗和人员配置,达到绿色施工的目的。

(六)基于BIM技术优化工程项目

BIM技术能够改善建筑设计的各方面,如改善建筑图形、几何结构、物理原理等,并对其进行监控,从而调整建筑工程各方面的进度,达到系统的优化设计目标。BIM技术可以与建筑图纸的修改结合起来,在各个方面进行思想的碰撞,使设计图得以合理地完善,最终形成一套完整的综合管线图、预留空间图、错误分析图等。该方案不仅能为施工单位提供更完整的改善信息,而且还能根据综合设计图对工程进行施工管理,从而提升工程的设计效果。

(七)进行三维图纸的设计

在工程图纸设计中,可以利用BIM技术进行三维设计。通过对建筑空间效应进行分析,可以使设计师在最短的时间内对建筑的设计进行评价。当设计中出现的问题被发现后,也无需进行工程变更,从而节省人力和物力资源,对建筑工程的设计效果进行有效的保障。将BIM技术引入到工程图纸的设计中,可以有效地解决传统的建筑设计中存在的问题。这主要是由于它能够给工程设计提供精确的数据资料,决定工程的施工过程是否合理,为下一步的施工工作提供关键指标和精确的资料,从而减少工程的难度,并作出相应的预判,采取相应的防范措施,以达到提高工程整体质量的目的。

(八)使工程材料的用量计算结果更加精确

在现代建筑设计中,应用BIM技术对建筑材料的消耗进行分析。传统的建筑结构规划方法仅能粗略估计建筑材料的耗材,BIM技术能够精确地从立体的视角,计算出每一种建筑材料的耗材,如混凝土消耗量、钢筋消耗量、建筑砖消耗量。如果采取人工手段进行材料的综合计算,既耗费大量的时间,又会导致计算误差,从而出现成本超出预期。相比之下,在BIM技术的支持下,成本控制效果也会得到明显的提升。

结束语

近年来,随着我国经济的高速发展,在建筑工程设计领域中各种新兴技术的应用也越来越广泛。尤其是BIM技术,在我国建筑工程设计中的应用也越来越成熟。然而,与世界上其它发达国家相比,BIM技术在建筑工程中的运用仍有诸多缺陷。因此,在未来的发展中,必须要加大对BIM技术的投资,同时还要培养出更多的专业BIM技术人员,还要不断的完善BIM技术,让BIM技术的价值得以更好的体现。

参考文献

[1]刘志强,黄立鹏.BIM技术在建筑工程设计中的应用[J].工程技术研究,2017(04):209-210.

[2]邓铭.BIM技术在建筑工程设计中的应用优势分析[J].建材与装饰,2016(35):94-95

[3]杨彦明.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].建筑工程技术与设计,2015,(26):75.

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