广东天元建筑设计有限公司
摘要：随着3D图形技术的不断发展，BIM（建筑信息模型）技术在建筑设计的应用也越来越多。在建筑施工行业中，BIM解决了工程建设施工顺序、施工流程、结构设计等方面的可视化问题，实现业务流程再造，推进项目决策的科学化与精细化。通过虚拟3D建模技术采集建筑信息，直观化、形象化展现建设过程中可能遇到的各类问题，最终促进建筑施工设计的优化，从而实现对施工设计方案的最佳选择。通过BIM技术应用，解决了施工各环节的有机协同与成本控制。
关键词：BIM技术；建筑施工；方案优化；应用
1.BIM技术的应用特点
1.1实现建筑施工方案的可视化
可视化对于建筑施工非常重要，可视化设计过程的实现如图1所示。建模可解析为三方面内容：（1）环境模型；（2）建筑结构模型；（3）施工设施模型等。通过3D建模中上述各类模型的协同设计，利用RVT、NWC、CSV文件标准，实现4D模拟施工，最终导出可视化NWD文件，使整个建筑物工程整体外观、主体结构、细处构造等全面直观反映出来，这是以往简单的建筑物表面施工二维图无法实现的。
1.2促进工程项目各方的协调性
BIM技术具有为建筑工程施工协调服务的功能，通过对各方各专业的交叉问题进行收集，并运用数字化分析生成协调数据，为建筑项目各方提供协调帮助。BIM的协调服务出现在建筑工程项目的全过程，工程项目各方可通过BIM的协调服务，可提前实现随时随地的问题沟通，从而避免施工问题的出现，保证建筑施工的顺利进行。
1.3实现建筑施工的模拟与优化
BIM技术对建筑作业以建模效仿，发现可能出现的作业问题并及时处理，以实现建筑施工设计改善的目标。其方针模拟过程具体见图2所示。经过创建3D模型，梳理作业流程，对作业环节仿真再现，达成作业过程的动态监察，最后剖析和评定施工计划，判定计划的实操性，且经过调整改善方案，明确最终的建设计划。
2.BIM协同设计与传统建筑设计的对比
传统建筑设计在解决专业问题时采用二维的平面设计方法，各专业间以定期、节点性提资的方式进行配合。在这种工作模式下，项目组内建筑、结构、给排水、暖通、电气等不同专业的成员间使用传统的沟通方式进行交流，譬如面议、电话、电子邮件、FTP等形式，主要存在信息分散、项目数据控制困难、变更管理混乱等不足之处。正是由于这些不足的存在，造成设计过程中数据交换不充分、理解不完整的问题日益凸显，从而无法满足许多项目的要求。BIM协同设计是项目组内各成员在同一个BIM平台下用同一套标准，通过及时、准确、高效的信息传递和共享，并行完成同一个可交付的建筑项目的一种工作模式。与传统建筑设计相比，BIM协同设计通过BIM平台在不同专业之间建立了良好的协作机制，打破了各专业、部门之间封闭、传统的工作模式，实现了项目成员的协同工作，从而有效地保证了设计内容的一致性和信息交换的及时性、准确性。这样有利于更快地发现设计中存在的矛盾和不合理之处，进而减少、避免重复性工作，达到降低成本、提高设计工作效率和质量的目的。
由于BIM协同设计有诸多益处，建筑业内普遍认为其应用前景十分广阔。然而，目前设计行业面临着市场下行、内部管理水平有限、行业集成度较低、专业化水平落后等问题，而BIM协同设计的推广和应用需要在解决这些问题的基础上才能有效推进。因此，BIM协同设计在国内的发展还处于初级阶段，目前BIM的应用主要集中在方案展示、异形设计建模、异形建筑物工程图表达等方面，少数大型、复杂的建设项目才有应用BIM协同设计的需求，绝大多数设计项目仍然采用传统建筑设计方式。可以预见，在一定时期内，传统建筑设计和BIM协同设计方式将长期共存、彼此互补。
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3.BIM在建筑设计中的应用
3.1BIM在建筑设计中的应用模式
在建筑设计的初期阶段，根据待设计的建筑物对其周边环境的影响，进行建筑物场地的规划设计.在建筑设计的这一阶段，可将体量模型导入到BIM软件进行修订与完善，并以此为基础来规划设计建筑项目方案，确保前期分析研究工作可以指导建筑设计工作.设计方案敲定后，就可以用BIM模型优化提升前期方案，设计师就有更多的时间与精力投入到利用并优化建筑空间等核心工作，加之三维协同模式对方案的优化深化，信息传递更快捷，而且还可以大大提高建筑设计的效率与质量.将BIM技术应用于建筑设计过程中，并建立统一协同的标准，能够有效协调各专业设计方案。
3.2协同设计的工作模式
基于BIM模型的统一数据源，实现数据的一致性、关联性及高度的共享，并充分利用数据信息.建筑设计单位创建基于BIM技术的工作平台是BIM技术应用的核心.BIM技术工作协同平台的应用，可有效地控制并管理相关数据，可以完整地存储各类数据，准确传递的相关信息，可为建筑工程项目的各方提供工作协同环境，确保数据信息的准确性与统一性.建筑设计单位的BIM协同共享的工作模式的具体设计时，通常会根据企业的具体实际情况，包括企业实力、管理特点及设计方式等，或应用网络信息化或者简单的文件夹的共享等.BIM为相关各方创造一个统一协同共享的工作氛围，优化设计标准与业务流程，提升工作的协同性，还有助于提升设计的质量。
3.3自动化变更管理
在初期2D工作环境下，建筑设计师在变更协调管理中，花费了大量的精力，BIM技术出现后，帮助他们改变了项目文件。BIM技术以信息技术系统为主，在数据分析过程中，对数据库的相关信息进行对比，能实现视图的自动化分析。在设计和更新阶段，如何减少设计师的工作量是重点，不需要将时间和精力放在反复修改中，减少原有变更管理的不足。根据视图设计要求可知，数据和信息改变后，设计方向也随之调整，在设计阶段，为了避免出现其他问题，采用BIM技术形式，能减少设计师的工作量，不需要将时间和精力放在反复调整中。自动化水平提升后，为后续项目顺利执行奠定了基础。
3.4实现高级指导
2DCAD绘制的图纸多是以平面图纸为主，在应用过程中需要进行智能化的模拟指导，BIM技术形式设计出来的虚拟模型，涉及到大量的数据和信息等，通过提取模型中的数据可知，将数据导入到模拟分析软件中后，能实现其他方面的调整。根据冲突实验、碰撞实验和规范检查等要求可知，提前预知是重点，能对类似问题进行处理，及时修改，降低风险。
3.5BIM在建筑方案设计成果表达与实现过程中的应用
在此阶段应用BIM的功能主要表现在以下方面：图纸创建过程中BIM可直接利用数据库的数据、基本视图和详图等生成图纸，舍去了传统设计过程中人工手绘图纸的步骤，不仅效率明显提升，而且准确性更有保证；在三维渲染图创建过程中BIM可直接从各角度生成，并实现了三维渲染图的直接导出，使三维渲染图的交流、对比等环节更加便利、限制因素缩减，由此可见建筑设计方案的表达和实现更加充分。
结束语
当前建筑行业取得了突出的进步，在实践过程中需要根据具体要求进行落实，如果存在设计不到位的现象，势必会产生消极影响。计算机辅助建筑设计取得了突出的进步，在整个落实中，考虑到实际性情况，在落实阶段要实现更多的社会效益。本次研究中从虚拟建筑设计、在图纸文档生成中的应用、自动化变更管理、实现高级指导、进行场地规划和调整等方面入手，按照设计要求实施，取得突出的进步。
参考文献
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[2]罗彬.实例探析BIM在建筑方案设计阶段的应用要点[J].建材与装饰,2017(31):115-116.
[3]贲腾,杨庆峰,赵思寒,刘宇晨,王凯冲,田志衡.浅析BIM虚拟仿真模拟漫游技术在建筑设计中的应用[J].科技创业月刊,2017,30(02):139-140.
论文作者:梁锦杏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/9
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