BIM在工程设计阶段的应用管理研究

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　　摘    要：工程设计阶段是工程建设过程中非常重要的一个阶段，在此阶段中，设计师将对整个项目的实施方案和基本信息进行确定。本文以BIM技术在工程设计过程中的应用为基础，从阐述传统设计阶段存在的问题和应用BIM技术展现的优势等主要方面展开论述，分析应用BIM技术对提高项目设计效率、提高设计质量的实现途径。
　　关键词：工程设计;BIM技术
　　1  引言
　　近年来随着我国工程行业的不断发展，建筑领域对工程设计成果的要求越来越高。BIM技术在建筑设计阶段的应用，为提高工程设计质量、提高设计效率提供了实现路径。为进一步明确BIM技术如何在工程设计阶段进行科学应用，笔者针对传统的设计方法的缺点与BIM 技术的应用优势进行详细分析，以供参考。
　　2  BIM技术简介
　　BIM的全称是Building Information Modeling 通常被称作是建筑信息模型，它是以三维数字技术为基础，将建筑工程的相关信息集成在建筑模型中，利用计算机技术强大的运算能力，实现建筑项目设施实体与功能特性的数字表达。 BIM建模实现了工程设计图纸由二 维向三维的转变，其可视化、参数化、集成化、模拟性、协调性等特点，强化了设计图纸的科学性，不仅保证了建筑工程设计图纸的质量，提高了建筑工程的设计效率，还可为企业本身赢得经济效益。
　　3  传统工程设计中存在的问题
　　在传统的工程设计阶段，建筑物内部结构与结构之间、管道与结构之间、管道与管道之间难以避免的会出现空间上的冲突矛盾，从而造成设计缺陷。基于BIM 技术模拟性和可视化特点，能够有效解决设计过程中难以察觉的错误和问题，使建筑设计成果具有更高的可靠性。以下对传统设计中存在的主要问题进行分析。
　　3.1  方案设计阶段的问题
　　方案设计阶段，设计师将地形坡度、方向、高程、纵横断面及流域等建筑因素作为方案设计依据，对建筑物的物理环境、人口流动等作出分析以选择最佳设计方案。设计师运用传统技术进行方案设计时，设计成果以二维的图纸进行展现，立体感较差，与实际建筑物之间的联系不紧密，不能完全反应实际建筑物的特征属性且无法对建筑物细节进行精确把控，对提升建筑工程质量非常不利。设计师在方案设计阶段的设计思路难以进行无障碍的信息交流与传递，不利于实现设计初期的质量与信息管理的协同化，设计成果若有改动所涉及的工作量大，设计进度缓慢，不利于提高建筑工程的设计质量和设计效率。
　　3.2  初步设计阶段的问题
　　初步设计阶段须对建筑工程进行建筑分析，包括：风环境模拟、自然采光模拟、热环境及噪声模拟、综合功能模拟等，做好建筑分析是提高建筑质量的基本保障。
　　在传统工程设计技术中，建筑模型的表达停留在二维水平，设计师难以通过二维的设计模型对建筑的整体结构有一个比较直观的了解。由于不同设计师的空间想象能力不同，专业不同，在对建筑的内部结构进行设计时很难达到精确的水平。总之，利用传统的设计技术难以做好建筑分析工作，错漏碰缺等设计质量通病无法有效避免，建筑物之间的信息不能进行无损的传递和共享，建筑的内部设计与外部设计极易出现偏差，对设计人来说，处理此类问题占用了极大的工作时间与精力;对于设计单位而言，使设计工作效率降低，无用工作量增大，提高了设计成本，降低了经济效益。
　　3.3  施工图设计阶段的问题
　　设计成果是设计过程结束后的最终成果，设计成果的展示是工程设计工作中重要的一个环节[1]。优秀的设计成果展示对提升设计单位的企业形象、行业竞争力、企业知名度有着非常积极的意义。设计成果的展示工作可以为设计单位开拓更为宽广的市场，对于企业的生存与发展意义重大。
　　在工程设计过程中，运用传统的技术对设计成果的展示是以二维的形式进行展现，因二维图样不能用于空间表达，使得相关企业不能对建筑成果有一个全面的了解。为将设计成果进行三维展示，设计人员会对设计成果进行大量的渲染，经处理后的设计成果与实际建筑物存在的差距较大，仿真度差，不利于设计成果的准确展示同时也不利于设计单位的自身发展。
　　4  BIM技术在工程设计中的应用优势
　　上文建筑工程设计阶段出现的问题在很大程度上降低了企业的自身效益，阻碍了企业的良好发展。BIM技术在工程设计阶段的应用能够有效的将传统工程设计阶段遇到的问题进行很好的改善。
　　虽然我国引入BIM技术已经十多余年，但是BIM技术在我国发展速度并不快，直到最近几年BIM才逐渐被工程从业人员所知。BIM技术在我国的应用范围不是很广泛，发展尚不成熟，另外一些设计师对BIM技术的学习也存在困难，这在一定程度上影响了BIM的应用程度和应用范围，但是BIM 技术所展示出来的应用优势逐渐被行业认可，下面对于 BIM 技术在建筑工程設计中的优势进行分析。
　　4.1  提高了工程的设计质量
　　在我国建筑行业发展过程中，工程项目设计工作越来越复杂，同时设计难度也得到了很大程度的增加[2]。在建筑设计的过程中，传统的工程设计技术和手段将设计局限于二维水平，设计图纸中存在很多难以发现的碰撞盲区，设计师无法对建筑物的实际情况进行良好把控，导致系列设计缺陷，从而降低建筑设计整体质量。BIM技术在工程设计中的应用，使设计师能够将设计成果完成从二维到三维的转变，设计师可对工程设计成果有全面的掌握，有利于设计人员进行精确的设计工作，从而提高建筑整体质量。基于BIM技术的协同设计减少了各专业之间的由于沟通不畅导致的错漏碰缺，实现了图样信息的单一性，提高了设计效率和设计质量。
　　4.2  提高了工程的可视度
　　可视化程度在整个建筑工程设计中都起到了非常关键的作用。利用BIM技术的可视化特性可以将建筑物的构造节点、空间布局等全方位展现出来，也可以任意将平、立、剖的平面及立面布局进行完全的展现，很好的展示了工程设计成果。
　　运用BIM技术将设计图纸以数据模型的形式进行展示，并可以将模型调到任意方位，任意角度进行构件位置查看，解决了传统绘图靠设计师的空间想象来描绘建筑物全貌的问题。相对于二维设计成果而言，设计成果的三维显示给人的感觉更为直观、清晰，基于BIM技术创建的三维设计模型极高的仿真度加强了设计深度，有利于提高设计单位的设计效率和设计质量。
　　4.3  提高了工程设计集成度
　　工程设计阶段是工程项目全生命周期中的一个重要阶段[3]。传统工程设计中，设计师进行建筑内部的设计工作时困难多、精确度差。运用 BIM 技术可在设计阶段将建筑、结构、水电暖通等各个专业集成一个平台进行工作，将整个设计过程整合到一个建筑模型中，实现真正意义上的三维集成协同设计。不同专业的设计师可在同一个模型中进行任意查看，结构与设备、设备与设备之间的冲突问题会直观准确的显现出来，设计师可针对设计问题进行及时调整，减少了设计成果的设计缺陷，提高设计质量。
　　5  结束语
　　总之，在工程设计过程中有效的应用 BIM 技术，可以提高企业的工作效率并可以为企业带来很大的经济效益，同时提高企业竞争力。由于我国目前对BIM 技术应用尚未完全成熟，该技术还有着更为广阔的发展空间和较高的成长空间，希望工程从业人员能够积极推进BIM技术，助其健康快速发展。
　　参考文献：
　　[1] 杨晶.BIM在建筑设计中的优势研究[J].四川水泥，2019（3）：62.
　　[2] 周军凯.BIM技术在建筑工程设计管理中的应用研究[J].居舍，2019（9）：73.
　　[3] 姜文化.基于BIM的建筑工程设计管理初步研究[J].智能建筑与智慧城市，2018（12）：44～46.
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