关键字：BIM；建筑工程设计；应用
现代大型建设项目一般具有投资规模大、建设周期长、参建单位众多、项目功能要求高以及全寿命周期信息量大等特点，建筑工程项目设计以及工程管理工作极具复杂性，传统的信息沟通和管理方式已远远不能满足要求。实践证明，信息错误传达或不完备会影响和阻碍建筑工程建造的进度和质量，是造成众多索赔与争议事件的根本原因，而BIM技术通过三维的共同工作平台以及三维的信息传递方式，可以为实现设计、施工一体化提供良好的技术平台和解决思路，为解决建设工程领域目前存在的沟通不畅、协调性差、整体性不强等问题提供可能。
一、BIM技术简述
BIM是建筑信息模型（Building information modeling）的缩写，它是以三维数字为基础，建设工程的整个寿命周期为主线，将建设工程的可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计、招投标、施工、竣工移交、运营等各个环节并联起来，集合成建设工程整个寿命期的相关信息的数据模型。例如：一栋采用预制装配式框架结构的高层住宅楼，住宅楼的建筑模型采用Revit Architecture软件建模，整栋住宅楼的水电模型可采用Tekla structures软件建模等等，在各个专业模型建好后，将各专业建立的模型导入Tekla structures中形成BIM模型。
二、BIM技术在建筑工程设计中所发挥的作用
1、实现了可视化条件下的设计
第一，方便了建筑概念设计和方案设计。传统条件下，建筑概念设计基本上是依靠建筑师设想出建筑平面和立面体型，但是直观表述建筑师的设想较为困难，通畅借助制作幻灯片向业主表述自己的设计概念，而业主不能直接理解设计概念的内涵。
运用BIM技术,在三维可视化条件下进行设计，三维状态的建筑能够借助电脑呈现，并且能够从各个角度观察，虚拟阳光、灯光照射下建筑各个部位的光线视觉，为建筑概念设计和方案设计提供了方便；同时，设计过程中，通过虚拟人员在建筑内的活动，直观的再现人在真正建筑中的视觉感受；使建筑师和业主的交流变得直观和容易。
第二，为空间建筑设计提供了有力工具。在传统的二维状态下进行设计，对于高、大、新、奇的建筑，建筑师、结构师都很难理解到各个构件在空间上的位置和变化，设备工程师、电气工程师更难在空间建筑内进行设备、管线的准确定位和布置。建筑、结构与设备、管线位置关系出现矛盾，影响了设计图纸的质量。
在三维可视化条件下进行设计，建筑各个构件的空间位置都能够准确定位和再现，为各个专业的协同设计提供了共享平台，因此通过BIM数据的共享，设备、电气工程师等能够在建筑空间内合理布置设备和管线位置，并通过专门的碰撞检查，消除了各种构件相互间的矛盾。通过软件的虚拟功能，设计人员可以在虚拟建筑内各位置进行细部尺寸的观察，方便进行图纸检查和修改，从而提高图纸的质量。
2、BIM技术在建筑工程设计中的引进是必然趋势
BIM技术的建筑信息模型是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目的数据模型，这个是不同于三维的体块模型，这是个由真实物理信息构建的数据模型。
利用BIM技术,设计师在设计过程中创建的虚拟建筑模型已经包含了大量设计信息,包括几何信息、材料性能、构件属性等等。
在BIM模型中一堵墙具有真实的物理属性，这是一个可计算的建筑信息模型，其前台是一个模型，后台实际上是一个数据库。由于BIM模型的出现，这对整个建筑行业都产生了相当大的影响，在建筑工程设计阶段设计师直接进行的是三维设计，一处修改之后其他的平面可以跟着修改。在设计阶段建立的BIM模型可以过渡到施工阶段，可以直接对这个模型进行工程量统计，进行工程量预算，同时可以进行一些模拟的施工建造过程，研究施工组织方案。同时可以将设计阶段和施工阶段信息传递到物业运营管理阶段，让物业运营管理人员对建筑所有信息有一个全面的了解，在传递的过程中信息不会丢失。
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3、BIM技术的引进和应用是可行的
BIM技术提供的是一种更接近现实世界的设计思维模式，采用模拟真实物体的方式，以三维设计思维为基础将传统的二维图纸完全转化为计算机的工作。BIM技术是对设计建造本源的回归，让设计师不再苦于用二维施工图来表达空间的三维复杂形态，从而拓展设计师对建筑形态探索的可实施性，让建筑工程设计从二维到三维，进而走向数字化建造。
随着数字化、信息化和智能化技术的发展,以BIM技术为核心的多种建筑3DCAD软件日趋完善和成熟,在提高设计质量、缩短时间、节约成本等方面,有着2DCAD软件无法比拟的优越性。
三、BIM 技术在建筑工程设计中应用现状
目前国内的PKPM软件应用比较广泛，约占市场的80-90%左右。本身PKPM软件的模型是具有三维属性的，因此设计单位应用BIM技术有先天优势。但多用于结构专业，建筑专业大多数是采用天正建筑进行建模，天正建筑也具有三维属性，能够导出BIM数据，但是和结构专业、给排水、设备专业间共享数据还是有些困难。
虽然很多软件都具有三维设计平台，但是由于设计习惯性，很多时候设计工作还是在二维平面状态下完成，没有发挥三维软件的作用，在实际中进行设备、管线的碰撞检查也很少。
目前一些大型设计院开始使用欧特克公司的Revit系列软件进行建筑、结构、给排水、电气专业设计，达到各专业数据间的共享，提高了设计速度和图纸质量。
在北京奥运会的时候修建的水立方、天津港国际邮轮码头、上海中心大厦等建筑的设计和建造等等一系列大型建筑工程中都有应用BIM技术。
而且随着BIM技术应用的不断普遍，一些BIM技术的培训机构也是不断的涌现，甚至是一些高校的建筑设计专业也在一些课程中引进了有关BIM技术相关的一些课程，有的一些建筑工程设计的团队也引进了BIM技术，从这些就可以看出来，BIM技术在建筑工程设计中的应用是越来越受到人们的重视，而且许多的建筑单位和一些企业在修建大型项目和一些复杂工程的时候也不断的引进BIM技术。
四、目前限制BIM技术应用的几个方面因素
1、时间成本：BIM模型通用于建筑全生命周期，涉及项目全部参与方，包括投资方、设计方、施工方等不同专业标准的对接、整合。一旦确立，不容变更。即使在BIM应用相对成熟的国外，BIM建模也远比绘图费时。而国内对BIM普遍处在观望或试点阶段，实施BIM需要额外的学习周期。
2、管理成本：各参与企业对工程建设的需求不同，对专业的侧重不同，对BIM的掌握程度也不同。传统项目管理，允许工程各阶段有衔接的时间差，工程各参与方有对接的优先级。但在BIM模式下，各参与方对BIM各阶段的描述对象、应用范围和实施方式，需预先达成共识。这就涉及种种工作流程、体系标准的提前协同规划。信息和人员的管理成本大大增加了。
3、技术成本：目前，国内没有集3D建模、信息方案和施工图示于一体的成熟平台， BIM软件大多止于结构分析、工程造价、规范验算等独立环节，需要与国外建模软件配套使用。
相比自主研发，购买、学习国外建模软件是更经济的选择。但由于国外与国内标准规范的偏差，这一模式发挥的作用很有限。另一方面，不同工程阶段，产生的数据精度和信息特性不同，确保它们同时与BIM兼容，意味着海量的数据加工。
五、结语
任何新技术、新方法的应用和普及都需要一个过程，BIM技术在国内建筑业工程设计中的应用需要用时间来验证。从2DCAD向基于BIM技术的3DCAD转换,是计算机辅助建筑设计的发展趋势。目前在采用BIM技术的3D建筑CAD软件与一些建筑软件的结合方面,仍然存在许多尚未解决的问题。不久的将来,综合利用BIM和建筑软件进行建筑工程设计的技术,会越来越完善和成熟。
我们在应用的过程中还是要不断的进行改变和积累，还要不断的结合建筑工程设计方面的具体的业务来进行，这样才能够使得BIM技术与实际较好的结合在一起，使得BIM技术在建筑工程设计中的应用更加的广泛和切合。
参考文献
[1]易晓园、刘钒颖；基于BIM技术的建筑工程设计管理[J]；经营管理者；2014(34):360.
[2]周深圳、秦川丽；建筑信息模型技术在建筑工程设计管中的应用；学院学报；2016(10).
论文作者:李琳
论文发表刊物:《科技中国》2017年7期
论文发表时间:2017/10/11
标签：建筑论文; 技术论文; 工程设计论文; 模型论文; 软件论文; 信息论文; 阶段论文; 《科技中国》2017年7期论文;