民用建筑设计BIM应用实践与反思

邹凯鸿

摘要：现阶段，随着我国经济的快速发展，建筑行业的数字化、信息化技术得到长足的发展，BIM技术作为新一代建筑信息技术得到广泛应用。调研数据表明：BIM技术在施工阶段的应用案例远多于设计阶段；BIM技术在设计阶段的应用价值被多数业主忽视低估。本文选取几个典型公共建筑项目设计阶段的BIM技术应用案例，展示民用建筑设计中BIM技术应用对于提高设计品质、减少返工、提高效率等方面的独特优势；反思民用建筑设计中BIM技术大面积应用推广难的问题。

关键词：民用建筑设计；BIM应用；反思

引言

BIM技术在建筑设计管理中的应用，对于推进建筑设计管理工作得以与时俱进的发展具有重要意义，同时对于提升我国建筑行业发展发挥着重要作用，由此可见，对BIM技术在建筑设计管理中的运用策略进行探索，具有不容忽视的理论价值与现实意义。

1BIM技术的优势特征

目前，BIM技术已广泛应用于建筑项目的设计、决策、施工、竣工验收、运行管理等各个阶段的施工全过程，也已应用于建筑项目的管理，包括进度控制、安全管理、成本控制、材料设备管理、质量管理等工作。为促进建设工程施工质量的提高做出了重要贡献。BIM技术之所以得到如此广泛的应用，是因为它有很多优点，包括以下几点。(1)模拟。在BIM技术的实际应用过程中，一般都是利用计算机来模拟工程施工过程，以便对施工的各个环节进行检查，提前预测各种可能出现的问题。此外，计算机的有效应用可以摆脱时间和空间的限制。人们可以随时随地观看和调节模拟效果，从而有效避免各种问题。(2)可视化。在BIM技术的实际应用过程中，需要全面收集工程数据和信息，并以此为基础建立三维模型，充分展示建筑的空间结构关系，达到视觉效果。在过去，我们只能依靠想象和经验来预测建筑形成后的效果和可能出现的问题。借助BIM的视觉特征，可以直观地看到建筑模型，不仅方便建筑设计，还可以及时发现和解决问题。(3)协调。对于建筑工程项目来说，施工过程中会涉及到业主、施工单位、监理单位、设计单位和施工单位等各个部分和单位，只有双方之间做好协调工作，才能保证工程建设的顺利开展。通过BIM技术的有效应用，并借助其协调性特点，可以对施工过程进行合理的安排和规划，及时发现各种隐患，并通过协调各方制定有效的解决方案，确保项目建设的顺利完成。

2民用建筑设计BIM应用实践

2.1优化结构设计

据统计，BIM技术多用于民用建筑的施工设计中，BIM技术主要用于民用建筑设计中的仿真模型建设、抗震分析以及各种力学性能的分析等多个方面。BIM技术能够有效提升民用建筑的抗震性与抗压性，为建筑质量的提升做出了巨大的贡献。除此之外，BIM技术的模拟性与可出图性能够帮助设计人员建立实际建筑的信息模型，用于抗震抗压以及各种力学性能的分析与研究，有助于设计人员更多地了解建筑结构中的现存问题，并制定合理的解决措施加以具体实施，从而达到优化建筑结构，增加民用建筑合理性的根本目的。

2.2在工程材料用量计算中的运用

在BIM技术的应用过程中，不仅可以应用于模型的虚拟仿真，还可以应用于工程材料消耗的计算。这样才能最大限度地保证材料的科学合理利用，最大限度地避免材料浪费的问题。在BIM技术的应用过程中，有必要对实际用料量进行分析。在分解各组分时，应加强分析技术的应用。对施工中使用的混凝土和水泥进行分析研究，最大限度地保证用量的合理性，为后续的采购工作打下良好的基础。在具体用量上明确要保证其全面性，如浇注混凝土用量、钢材用量和水泥用量。为了科学合理的应用BIM技术，可以确定各环节不同材料的实际用量。这样可以大大减少工作人员的工作量，防止人工计算造成的错误。为施工部门节省更多的施工成本，从而创造更多的经济效益和社会效益。

2.3对于建筑资源进行充分的规划

在建筑行业的发展过程中，越来越多的人追求绿色和可持续发展，BIM技术的运用能够满足建筑行业的需求。BIM技术可以最大限度地充分利用和分配建筑资源，发挥节能环保的价值。借助BIM技术，通过三维建模，对建筑项目能耗部分进行分析整理，通过公式计算建筑能耗，并参照国家有关规定对建设项目能耗部分进行数据调整和分析，以达到节能环保的目的。例如在建筑工程中，为了达到环保的目的，可以对空调系统和水电暖通空调系统的安装调试进行分析，以降低空调的能耗。利用太阳能、风能等，收集绿色、可再生资源，建筑节能设计。运用BIM技术对这些设备的安装过程进行分析和调整，以确保建筑项目的节能环保，充分利用建筑资源。在使用BIM技术的过程中，可以最大程度的保证数据的真实性和可实施性，可以快速获得准确的数据，减少人力资源的使用。以天津“117楼”项目为例，通过建设BIM数据中心和协同应用平台，实现专业模型信息与业务信息的融合，多部门、多岗位协同应用，为项目精细化管理提供支撑。利用BIM技术实现了成本节约、管理改进和规范施工。在运用BIM技术的过程中，可以对建筑空间进行合理划分，确保建筑空间得到充分利用。通过三维模型的构建，可以合理分析道路宽度和室外绿地面积，在很大程度上提高居住环境的舒适度。

3反思

作者的应用实践表明，基于BIM的三维设计技术具有明显的优势，可以有效提高质量，减少浪费。目前，设计院在推广和推广BIM技术应用方面遇到了一些障碍。基于BIM的设计模式还没有成为主流的工作方式。有人认为原因在于3D设计比2D设计考虑了更多的设计因素，工作量大，周期长，不能适应市场的高周转要求;有人认为是BIM工具软件不够先进造成的。其他属性利润分配不平衡的原因,设计院与BIM技术辅助设计、建造后期运营问题提前提前解决减少变化,为业主提供增值服务,同时设计人员能力要求提高,工作量大,但设计研究所,设计师没有得到相应的补偿。面对这些问题，从根本上解决问题的策略就是知识软件。根据DIKW金字塔模型(图1)，BIM已经实现了数据的承载和建筑信息的表达，但还没有实现知识驱动。BIM作为与真实建筑相对应的建筑信息模型，本质上是建筑信息数据库。如果我们的设计知识和隐含的设计经验是明确的、结构化的和数字化的;这种知识反过来又会导致更聪明的设计。将知识软件化的最简单方法是将规范和标准软件化。只有将规范和标准软件化，才能极大地提高效率。例如，如果将设计规范和标准软件化，就可以实现智能化的图纸评审。如果将绿色建筑标准软件化，就可以实现绿色建筑智能化评价和碳排放智能化评价。因此，BIM技术集成了知识自动化技术，大大提高了BIM的工作效率，是BIM技术得到广泛应用的关键力量。

图1　ＤＩＫＷ金字塔模型

结语

综上所述，BIM技术已经凭借模拟性、可视化以及协调性等诸多优势，在建筑领域得到了广泛应用。在民用建筑设计中，应对BIM技术进行有效应用，开展建材用量分析、结构设计优化，并实现标准统一化、信息动态关联、协同化应用等，从而提升建筑设计的效率、质量，为推动民用建筑的发展奠定良好基础。

参考文献

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