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BIM技術(shù)在工程建筑設(shè)計(jì)中的作用論文
摘要：工程建筑設(shè)計(jì)信息化是工程設(shè)計(jì)發(fā)展的里程碑，它以直觀的立體的建造模型展示在計(jì)算機(jī)畫面上，使設(shè)計(jì)者、建造者全面了解和把握工程建筑，避免了設(shè)計(jì)的盲目性和錯(cuò)誤性。文章對(duì)BIM技術(shù)在工程建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：建筑信息模型；BIM；設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的工程建筑設(shè)計(jì)只能通過人的大腦進(jìn)行思考建造。如果建造外型是既定的，那么內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)的合理性和正確性只能憑著設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)理論進(jìn)行，其設(shè)計(jì)的科學(xué)性完全達(dá)不到工程建設(shè)要求。為了克服大腦對(duì)工程建筑設(shè)計(jì)的不足，必須建立建筑信息模型，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬分析，把每一個(gè)建造環(huán)節(jié)肢解性的展示在設(shè)計(jì)者和施工者的面前，使他們更加清楚的把握工程建筑。
1BIM技術(shù)
在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中建筑數(shù)字模型是新興的一種項(xiàng)目數(shù)字化設(shè)計(jì)形式，經(jīng)過整體虛擬建筑信息模型完成全方位、全方面的土建設(shè)計(jì)和有關(guān)檢驗(yàn)、管網(wǎng)控制等工作。使用BIM技術(shù)，不但能完成設(shè)計(jì)階段的協(xié)同設(shè)計(jì)，施工階段的建造全過程一體化與運(yùn)營(yíng)階段對(duì)建筑物的智能化維護(hù)與設(shè)施管理，同時(shí)打破從業(yè)主到設(shè)計(jì)、施工運(yùn)營(yíng)中間的隔閡與界限，完成對(duì)建筑全生命周期管理，能夠讓建筑項(xiàng)目在其整個(gè)進(jìn)程中明顯把效率提高、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)和浪費(fèi)大量的減少。
2BIM技術(shù)的應(yīng)用
2.1建造模型虛擬模擬
傳統(tǒng)的建造設(shè)計(jì)只能在圖紙上進(jìn)行，這種平面式的設(shè)計(jì)，無法完成對(duì)建筑工程的受力分析、材料用量計(jì)算、抗震分析等。BIM技術(shù)通過建立建造模型，以三維形態(tài)展示在電腦畫面上，這種建立不僅是對(duì)建筑工程簡(jiǎn)單的模型演示，而是通過建立三維模型進(jìn)行以下方面的虛擬模擬：①模擬模型的正確性，正確計(jì)算建筑的受力平衡，包括建筑對(duì)地面的壓力、地面對(duì)建筑物的支撐力，特別對(duì)于高層建筑、復(fù)雜建筑，其地下具有深基坑、地下室等，在這種復(fù)雜的建筑設(shè)計(jì)中，做好地基對(duì)建筑的支撐程度，就需要計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算其受力問題。計(jì)算出來的數(shù)據(jù)再通過建造模型演示，驗(yàn)證其正確性和建筑受力情況；②肢解每一個(gè)建筑構(gòu)造部位，計(jì)算機(jī)不僅能把建筑模型以三維形態(tài)展示給大家，還可以把三維圖像一一進(jìn)行拆解，從而把建筑的每一個(gè)環(huán)節(jié)提出模型畫面。這樣讓設(shè)計(jì)者和建造者從每一個(gè)建造環(huán)節(jié)入手，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)分析。這種肢解特別有利于建筑工程中機(jī)電安裝、給排水管道安裝、燃?xì)夤艿腊惭b，而且各類安裝后期錯(cuò)誤程度也大大降低。即使以后出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)問題，那么通過三維模型演示計(jì)算，也能準(zhǔn)確找到問題位置，否則高層建筑中那個(gè)位置出現(xiàn)問題，也很難查找到；③抗震程度分析，現(xiàn)代建筑提高抗震程度，是工程設(shè)計(jì)必須考慮的問題，解決這一問題，BIM技術(shù)更加優(yōu)越。因?yàn)榻ㄔ炷Ｐ湍M分析，就能清楚的看到外加力對(duì)建筑的損害程度，包括物體對(duì)整座建筑的碰撞、振動(dòng)波對(duì)建筑的沖擊等，而平面圖形是無法完成演示模擬的。
2.2計(jì)算工程材料用量
計(jì)算工程材料用量是建筑設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)，平面圖紙的設(shè)計(jì)，只能從面積上計(jì)算建筑材料用量，BIM技術(shù)可以從立體上計(jì)算建筑材料的用量，通過計(jì)算每一個(gè)建筑環(huán)節(jié)的用量。而包括澆筑混凝土的用量、鋼筋用量、水泥用量以及砌磚用量等，還可以進(jìn)行人工用量計(jì)算等。BIM技術(shù)量化每一個(gè)建造環(huán)節(jié)的各類用量，這樣提高了材料用量的計(jì)算速度和準(zhǔn)確性。要不然人工進(jìn)行各類用量的計(jì)算，不但大大耗費(fèi)時(shí)間，而且計(jì)算不準(zhǔn)確，對(duì)材料采購(gòu)者造成盲目性，造成了材料的巨大浪費(fèi)，增加工程成本。
2.3提高工程管理的有效性和科學(xué)性
既然BIM技術(shù)可以準(zhǔn)確計(jì)算材料用量，那么它也可以準(zhǔn)確管理整個(gè)工程建筑，使管理的手段信息化。如各類工種的配置，施工者的調(diào)配等，通過BIM技術(shù)可以快速進(jìn)行相應(yīng)的施工管理，特別對(duì)上百上千的施工團(tuán)隊(duì)，若人工進(jìn)行管理那是不太現(xiàn)實(shí)的。只有進(jìn)行信息化管理，才能做到對(duì)每一位施工者的調(diào)配，使工程建筑更加有序。對(duì)建筑材料的管理，建筑材料的入庫(kù)、出庫(kù)、清點(diǎn)，剩余材料量的計(jì)算，通過計(jì)算機(jī)管理，就可以一目了然，清點(diǎn)材料方便準(zhǔn)確及時(shí)，避免了人工清點(diǎn)的錯(cuò)誤性。
2.4提高工程建筑的監(jiān)督作用
因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)從設(shè)計(jì)到施工在到投入使用都是通過BIM技術(shù)進(jìn)行的，所以所有BIM參數(shù)是既定的，不可更改的，因此避免了人為更改，所有的工程監(jiān)督職能發(fā)揮的淋淋盡致，提高了工程質(zhì)量，加強(qiáng)了監(jiān)督作用。特別是進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)管理，那么每一座工程建筑設(shè)計(jì)、施工、材料用量將會(huì)輸入計(jì)算機(jī)BIM虛擬模型，這樣工程監(jiān)督部門可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，而且還可進(jìn)行每一個(gè)建筑環(huán)節(jié)的監(jiān)督分析，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享和協(xié)同管理，有利于督促施工方提高工程建筑的施工質(zhì)量。
2.5在綠色設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
隨著生態(tài)環(huán)境破壞問題日益嚴(yán)重，對(duì)建筑行業(yè)的低碳式設(shè)計(jì)有較高的要求。BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠滿足建筑行業(yè)綠色發(fā)展的需求。在應(yīng)用實(shí)踐中，利用BIM技術(shù)，能夠?qū)ㄖ牟晒�、通風(fēng)、日照等條件加以分析，并在結(jié)合人體舒適性需求的基礎(chǔ)上，將建筑工程進(jìn)行最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，以減少居住者對(duì)采暖設(shè)備、空調(diào)等家電的使用需求。在此過程中利用該技術(shù)，能夠?qū)︼L(fēng)環(huán)境等加以模擬，以達(dá)到綠色設(shè)計(jì)的目的。BIM技術(shù)能夠?yàn)榫G色設(shè)計(jì)提供服務(wù)，可見將BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色設(shè)計(jì)中，是國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。
3BIM技術(shù)的挑戰(zhàn)與展望
3.1挑戰(zhàn)
BIM技術(shù)運(yùn)用于建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，面對(duì)著很多挑戰(zhàn)：①在BIM技術(shù)的作用下，很多部門人員可主動(dòng)參與到工作中，但用戶協(xié)作問題相對(duì)為突出，也許會(huì)對(duì)建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)帶來不好的影響；②受權(quán)責(zé)不明確問題的影響，凸顯BIM模型歸屬問題；③BIM技術(shù)盡管具備運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，但是在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用依然需要時(shí)間。
3.2展望
BIM技術(shù)運(yùn)用中，將應(yīng)用4D模型而開展設(shè)計(jì)活動(dòng)，是建筑項(xiàng)目工程更為直觀的呈現(xiàn)在人們面前�；贐IM技術(shù)的仿真模型設(shè)計(jì)中，能最大限度的完成協(xié)同工作，而在國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)未來發(fā)展中，這一協(xié)作模式可以獲得高度認(rèn)同，而且在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中有著廣泛運(yùn)用，對(duì)提高建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)效果發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。
4結(jié)束語
總之，工程建設(shè)設(shè)計(jì)向信息化發(fā)展，是工程建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過BIM技術(shù)可以提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，避免工程建筑出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致的施工錯(cuò)誤。同時(shí)也加強(qiáng)了工程的監(jiān)督管理作用，使監(jiān)督管理手段信息化，減輕了人為干預(yù)的程度，有利于提高工程質(zhì)量和建筑的安全性。
參考文獻(xiàn)：
[1]盧琬玫.BIM技術(shù)及其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D].天津大學(xué),2014.
[2]潘刃.BIM技術(shù)在辦公建筑設(shè)計(jì)及物業(yè)管理中的應(yīng)用研究[D].廣西大學(xué),2015.
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