BIM,技术在建筑设计中的应用及推广策略

赵国芳

山西晋设拓凡建筑设计咨询有限公司（030001）

BIM技术合理地融入了工程、建筑、几何、计算机等学科领域的各项先进技术。该项技术出现之后，通过长期改进与优化，已经不断成熟，变得更加先进合理，被广泛应用于建筑领域中，获得了理想的应用效果。BIM技术的应用主要涉及三维模型、建筑结构几何模型。在BIM技术信息数据库中，设计人员需要提高建筑工程结构的整体性和稳定性，还要精准判断建筑工程结构属性、可信性等各项内容。在应用专业的三维模型之后，技术人员的建筑设计将会更加安全、可靠，从而提高了建筑项目的信息集成度，构建了一个专业的、便捷的应用平台。

2.1 能够进行自动变更管理

在传统建筑设计中，设计人员绘制的每一张建筑图纸都是独立的设计文件，在完成建筑主平面设计图纸的同时，还负责建筑立面、剖面及节点大样等部位的设计和图纸的绘制。传统CAD 修正不具备实时修改图纸的功能，需一一将所有相关图文及数据进行修正，耗费大量人力、时间，且容易产生人为错误。使用BIM建模，在修正数据时，BIM 三维模型会同步进行修改，所有设计构件都有相关性，可同步修改二维图面，且同步修正所有用户的模型，导出施工图，可由计算机进行估算数量，大幅降低计算错误发生的概率。在建筑信息模型建成后，可通过Revit 软件直接生成工程量清单表，用于指导施工前准备工作及造价预算工作。

2.2 更加明确地表达图示

应用BIM技术，能够清晰展示图纸。与2D 建筑设计图纸相比，3D 建筑设计图纸可以更加清楚地展示设计信息，为各个专业之间的沟通提供便利条件。在设计时，设计人员不需要反复查找资料，从而大幅度缩短设计时间。应用BIM技术，设计人员可以明确建筑工程中的各个管道是否会发生相互交叉问题，也能够精确地将设计目的反馈给施工人员和客户，确保后续工作的顺利进行，保证建筑工程质量满足使用需求[1]。

2.3 提升建筑工程的整体监管质量

如果建筑工程整体的运作从初期的规划或后期的建成投入使用都是借助BIM 技术，则全部的BIM参数都是规范化设定的，不可以随意调整与更替，这就在很大程度上规避了人为的修改情况，整体的工程监督管理功能可以得到更好地体现，增进了工程品质，加强了监督管理作用。尤其在开展网络管理时，所有工程建筑规划、施工运作、原材料用量都会传输到BIM的虚拟模型中，监管部门就可以在真正意义上实现动态化监管。也可以开展所有施工环节的监督管理解析，实现数据的共享以及协同化管理，提升工程建筑的整体施工品质（如图1 所示）。

图1 动态化监管

2.4 实现资源共享

传统的建筑设计都是通过二维模式来对业主进行展示的，同时不同的建筑企业之间也是通过二维模式来进行交流和沟通，这样就会在很大程度上阻碍相互之间的关联和互动，BIM 技术就能够很好地解决这一问题。利用BIM技术三维模式和网络来进行互动，增强资源的共享性。

2.5 提升设计管理的可视化水平

在建筑设计管理当中，设计主体与业主的沟通、设计主体与施工方的交流，直接影响着建筑设计能否满足业主需求，设计方案能否得到有效落实。在以往的建筑设计管理中，由于欠缺可视化技术的支撑，因此，无论是设计主体与业主之间，还是设计主体与施工方之间的沟通，都受到了较大的限制，导致了在设计管理中设计主体没有能够完全理解与业主需求，施工方没有按照设计方案开展施工。BIM技术在设计管理中的应用，则能够在很大程度上消除设计主体与业主、设计主体与施工方之间存在的沟通壁垒，这不仅有利于降低各种风险，而且能够在减少设计变更的基础上，有效提升建筑设计效率，控制建筑设计成本。与此同时，对于设计主体而言，也能够更加便利地开展设计方案优选工作，从而提升设计决策的科学性。

3.1 提高设计图纸可施工性

传统的建筑设计方式涉及许多内容，主要包括建筑、机械、机构等。这也就导致建筑设计中经常会发生各种不同类型的冲突，多项冲突会在短时间内无法被协调控制。设计人员在建筑设计时，要合理应用BIM模型，对建筑的不同系统进行协调控制，从而实现合理控制设计时间的目标，针对设计中存在的各项错误内容，采取集中方式进行控制，解决BIM技术应用所伴随的各项问题。从我国建筑行业的整体发展情况来看，在大多数情况下，设计人员与施工人员在日常工作中的交流较少，导致了设计人员缺少建筑施工经验，施工人员无法严格按照施工设计图纸进行施工。将BIM技术应用于建筑设计中，可以提高设计图纸的可施工性（如图2 所示）。

图2 BIM 模型提高了设计图纸的可施工性

3.2 综合分析利用模型

在综合分析建筑用户的过程中，设计人员要详细分析业主的具体情况，在设计内容中直观展现。此外，BIM技术能对建筑自身的投入状况和收益状况进行了解，还通过协同软件，提取BIM 模型中的不同组件、模型的几何和物理信息（时间维度、空间维度等），计算各种组件的数量。这种基于BIM的计算方法大大简化了计算工作，减少了人为因素造成的计算错误，节省了大量的人力和时间[2]。

3.3 强化动态化管控

建筑设计时，动态控制是重要的组成部分，是保证项目进度的关键点。在实际的工作中应该应用BIM技术收集与整理施工现场的环境信息，通过借助模拟模型对其进行统筹规划与分析。构建数据库系统的时候，应该综合管理各种类型的数据信息，依照变化情况进行更新，以满足动态化的设计要求。在建筑工程施工进度设计中，需要明确技术人员的职责，不断细化与完善施工进度规划内容，通过场景分析与观察及时发现施工技术与方案中存在问题。此外，实施动态管理施工进度，防止施工工期延误给企业带来的损失。

3.4 强化成本核算和预算管理

成本管理是项目管理的重要内容，在建筑设计管理中需要强化成本核算，保证工程项目的投资更合理，提高资金和资源的利用效率。BIM技术在成本核算中的应用具有明显的优势，有助于提高成本核算的准确性。创建基于BIM的实际成本数据库，及时准确地对工程项目成本进行汇总、统计、拆分，并根据工程项目的实际情况，及时调整成本数据，减少实际成本和预算之间的差异。

预算管理在保证工程项目顺利进行方面发挥着重要的作用。BIM技术的应用有助于提高预算的准确性，更好地实现工程项目施工建设的降本增效，降低项目风险，如对工程项目进行深入分析，规范编制项目的概算、预算，明确项目的资金的使用情况和分配状况。借助BIM模型，对工程项目进行全面的分析，明确工程项目的施工图设计、初步建筑的方案设计、技术设计、平面布置和结构型式设计等，规范化地制订投资计划，合理地确定投资规模和方案，保证工程项目的计划方案更合理，减少不必要的费用支出。

3.5 提升数据安全水平

构建数据存储与备份平台，强化数据安全风险管理，是展现BIM技术信息共享价值的关键。在此过程中，建筑设计管理人员要做好两个方面的工作。

一是做好权限管理。对建筑项目中的设计资料进行访问权限设置及修改权限设置，能够有效地强化建筑设计资料的安全性，避免产生越权操作等现象。如在建筑设计中，不同专业的设计人员需要参照其他专业设计人员完成的图纸，如果没有做好权限管理工作则容易出现图纸被误修改的问题。由此可见，权限管理在BIM技术应用中至关重要。

二是做好信息管理平台建设。随着信息技术的发展，BIM技术在应用过程中的信息平台建设有了更好的技术支撑，为此，在信息平台建设工作中不仅要确保信息管理平台实现信息存储、信息备份、信息共享等功能，而且要重视将云技术应用于信息管理平台建设中，从而进一步拓展信息管理平台功能，提升信息管理平台价值。

3.6 建筑复杂形体设计与建造

应用BIM 技术对各类复杂程度较高的形体设计以及建筑实践具有重要意义。当前要注重对BIM技术的合理运用，整合诸多复杂形体的各项数据，对各类多维曲线进行有效设计，展示立体形式设计成果。从本质层面来看，应用BIM技术能有效突出现代化建筑发展优势，可全面展示更为真实的建筑构思，体现建筑设计应用成效，优化BIM设计效果，实现理想化设计目标。BIM技术应用将复杂性较强的建筑项目融入到不同单元与三维结构中，对模块进行有效设计，对建筑设计中多项问题进行集中控制。

4.1 政府要加大财政支出，鼓励企业应用BIM 技术

要加强对BIM技术推广与应用，政府部门应该起到领头作用，引导建筑行业有效应用BIM技术。由于BIM技术的建模投资成本较大，诸多中小型企业没有能力对BIM技术进行开发与应用，没有在工程施工中考虑应用BIM技术。为了更好地鼓励建筑行业各个企业积极主动应用与推广BIM技术，政府应该出台一些政策，为应用BIM技术的建筑企业提供一定奖励，从经济上给予帮助。可以设立政府BIM专项资金，为民营企业应用BIM技术给予一定的奖励，从而一定程度减少建筑企业应用BIM技术的负担，促进BIM技术在建筑行业中得以广泛的应用与推广[3]。

4.2 推广BIM 技术的相关产业

对于BIM技术的推广来说，积极优化环境也是非常重要的一点，只有这样才能让BIM技术在建筑设计中得到更多应用。这就要求相关的BIM技术人员在政府部门的配合下，建立产业链机制，让BIM技术带来相关产业链的发展，这样才能够提高人们对BIM技术的关注度，让更多人认识这项技术的优势和特点。

近年来，国内建筑工程领域发展迅猛，其专业市场的竞争态势也逐渐凸显，从而推动建筑工程在当代社会的持续发展。BIM技术在建筑设计中的运用有着显著的优势，但现阶段仍然面临着严峻的挑战，因此，需要持续对BIM技术进行研究，更好地展现其功能价值。