BIM技術及其在建筑設計中的運用

楊曉輝

（中國建筑技術集團西北建筑設計分院　甘肅　蘭州　730030）

BIM技術及其在建筑設計中的運用

楊曉輝

（中國建筑技術集團西北建筑設計分院甘肅蘭州730030）

建筑行業(yè)作為與人民生活息息相關，與社會發(fā)展密切關聯(lián)的行業(yè)，其發(fā)展一直廣受重視。在建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，建筑設計質(zhì)量和建筑設計水平也是社會各界關注的焦點問題。隨著科技化水平的不斷提高，人們對建筑的要求和需求也在不斷的發(fā)生著變化，與此同時，建筑設計方法也在不斷的革新。BIM技術是一種將建筑設計和計算機技術融合的一種新技術，作為一種建筑信息模型，該技術不是單純的利用計算機輔助建筑設計，而是為建筑設計提供了一個更為高效的平臺，實現(xiàn)了設計方法的創(chuàng)新，在提高建筑設計周期和質(zhì)量方面有著明顯的優(yōu)勢。本文主要介紹了BIM技術，對其在建筑設計中的具體應用做了闡述和研究。

BIM技術；建筑設計；具體應用

1　BIM技術的產(chǎn)生及內(nèi)涵概述

BIM技術是通過建筑信息模型進行建筑設計的一種新技術，這種技術是一種虛擬或仿真技術。在該技術的支撐下，建筑設計師們可以在構建三維建筑模型的基礎上，獲取建筑工程的整個視圖和圖紙，如可以獲得建筑的剖面圖、立面圖，可以獲得相應的演示圖形，通過該模型，建筑設計師還可以對整個工程進行工程數(shù)量的統(tǒng)計，進行工程價格的估算等。這種三維建筑模型具有靈活直觀的優(yōu)點，建筑設計師對工程任何一個部位的修改都能夠瞬間在圖紙上得到體現(xiàn)，便于建筑設計師修改圖紙，做出更有品質(zhì)的設計。

建筑設計領域是BIM技術誕生之后最先應用的領域。通過將BIM技術應用到建筑設計中，可以構建一個建筑模型，這個虛擬的建筑模型包含了實體建筑的所有特征，這是一種極為先進的3D模型。通過該技術可以將紙質(zhì)文件轉(zhuǎn)化為電子文檔，可以進行各種3D渲染，可以實現(xiàn)信息的利用和數(shù)據(jù)的交換，能夠讓設計師按照自己的設計意圖進行高質(zhì)量的設計，還能夠給建筑師不斷改進設計提供便利，能夠降低后期的設計變更風險。具體來說，以BIM技術為核心的建筑模型技術，是通過計算機三維模型而形成的一個數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫能容納大量的設計信息，這些設計信息既包括視覺信息，還包括建筑構件材料、建筑構件質(zhì)量和價格等非幾何信息。通過這個三維模型獲得的各種實體建筑所包含的信息，能夠為設計師的設計提供可靠依據(jù)，可以優(yōu)化建筑設計流程，提高建筑設計效率。

2　BIM建筑設計的幾大特點

采用BIM技術進行建筑設計具有幾大顯著特點及優(yōu)點，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1自動化、便捷化的三維設計

BIM技術采用的是3D建筑信息模型，這種模型可以根據(jù)模型邏輯自動生成圖形、文檔。如果模型中的某個參數(shù)發(fā)生了變化，那么其相應的圖形、文檔也會跟著變化，會進行自動更新。利用該技術進行建筑設計，可以確保所創(chuàng)建對象之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。任何一個設計要素發(fā)生變化，其他的相應要素也會跟著變化，能夠確保設計的準確性和質(zhì)量。

2.2設計信息的高度共享

建筑設計是一個極為復雜的過程，建筑設計需要多個專業(yè)的協(xié)同作業(yè)。而利用BIM技術可以確保各專業(yè)的CAD系統(tǒng)都能從建筑信息模型中獲取所需要的各種信息，這樣就能夠避免數(shù)據(jù)的重復錄入，可以避免數(shù)據(jù)歧義及錯誤。通過該技術各專業(yè)之間可以實現(xiàn)最大程度的信息共享，能夠減少各專業(yè)融合的障礙。同時，有利于各專業(yè)協(xié)同設計。如果其中一個專業(yè)設計對象發(fā)生變化或被修改，那么其他協(xié)同的專業(yè)設計中該對象的要素也會發(fā)生變化，會進行相應的更新。

此外，利用BIM進行建筑設計，還可以實現(xiàn)建筑設計的碰撞檢測，還可以進行虛擬的能耗分析，進行智能化的成本預測。

3　BIM在建筑設計中的具體應用

下文主要從幾個方面闡述了BIM技術在建筑設計領域的具體應用：

3.1BIM技術在復雜建筑形體設計中的應用

隨著建筑使用功能和實用功能的不斷拓展，復雜形體的建筑開始受到一部分業(yè)主的歡迎，但是傳統(tǒng)的設計方式設計出的建筑形體往往很難達到讓業(yè)主滿意的效果，也給設計師的設計工作增加了不少難度和工作量。而采用BIM技術，可以對復雜形體建筑設計中的所有數(shù)據(jù)進行驗證和整合，在此基礎上能夠?qū)崿F(xiàn)多維曲線設計，可以將整體設計通過立體形式形象化的展現(xiàn)出來。在BIM技術的支撐下，設計師們可以充分發(fā)揮想象力，將自己的創(chuàng)意通過先進的模型展現(xiàn)出來，可以直觀的觀察到建筑設計的預期效果，并根據(jù)展示出來的效果圖進一步調(diào)整、修改和優(yōu)化設計，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑設計的高品質(zhì)。

3.2BIM在建筑結構設計中的多重作用

BIM應用到建筑結構設計中，具有非常重要的作用。通過BIM技術可以將建筑結構的構建通過三維模型較為清晰的展示出來。便于建筑設計師更為直觀的觀察到建筑構件。同時，BIM技術所具有的可視化功能，能夠完成對整個建筑結構的動態(tài)演示，這樣一來，建筑結構的尺寸大小就會清晰地展示到設計師面前，便于設計師考察建筑結構尺寸的相符度，能夠幫助設計師選出最為合理的設計方案，還能夠讓他們及時發(fā)現(xiàn)建筑設計中的漏洞，能夠提高建筑設計的質(zhì)量。同時，利用BIM技術可以將建筑結構參數(shù)信息融入到建筑信息模型中，可以通過各種參數(shù)值和參數(shù)關系來建構結構形體，可以對參數(shù)進行調(diào)整和約束，能夠確保結構設計的可靠性。同時，BIM技術本身具備多種可以進行結構設計的功能，包括仿真施工模擬和構建信息查詢及技術交底等，利用這些功能，可以較好的完成建筑結構的優(yōu)化設計。

3.3BIM在非線性建筑設計中的應用

非線性建筑設計作為一種比傳統(tǒng)設計更先進的設計理念，是建筑設計發(fā)展的一個趨勢，其應用也將越來越普遍。當然，非線性建筑設計與傳統(tǒng)建筑設計相比，復雜度和難度都更大，對建筑設計師而言是一種挑戰(zhàn)。而BIM技術的出現(xiàn)，給非線性建筑設計提供了技術支撐。利用BIM技術，設計者可以對建筑場地的整體結構進行較為全面細致的分析，可以利用虛擬技術提高場地設計的精度，從而讓建筑布局更合理。同時，利用BIM技術可以對設計中的各個模塊進行評估，包括能耗模塊和色彩模塊等，有助于提高設計方案的科學性、合理性。

3.4BIM在建筑管網(wǎng)設計中的應用

建筑管網(wǎng)設計也是建筑設計中的一個重要組成部分，在現(xiàn)代建筑功能不斷拓展的形勢下，建筑管網(wǎng)的布局更加復雜。在進行建筑設計時，必須要考慮到管網(wǎng)的問題。傳統(tǒng)設計中，由于對管網(wǎng)問題考慮不當，導致實際建設中管線相撞或交錯的情況時有發(fā)生，影響了建筑品質(zhì)。而采用BIM技術，可以對管網(wǎng)進行檢測，并將管網(wǎng)設計效果通過三維模型展現(xiàn)出來，對于管網(wǎng)設計中不當或錯誤的地方，三維模型會自動檢測并標記，能夠提高建筑管網(wǎng)的設計質(zhì)量。

3.5BIM技術在建筑節(jié)能設計中的應用

以BIM技術為基礎的建筑信息模型，包含了大量游泳的護色劑信息，通過模型導入能量分析軟件，就可以得到準確的能量分析結果?？梢詼p少建筑設計師的工作量。例如利用美國的GBS軟件，可以從BIM軟件中導入建筑模型，從而通過建筑信息來構建一個熱模型，然后利用格式轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換為XML這種標準格式。通過這個熱模型，可以結合建筑所在區(qū)域的氣候數(shù)據(jù)，對建筑每年的能量消耗和能源使用情況進行數(shù)據(jù)分析，有利于幫助設計師確定建筑能量性能，從而選擇相對合理的設計方案。

4　結語

縱觀建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，BIM技術的應用將掀起建筑設計領域的新風潮，將實現(xiàn)建筑設計領域的一次革命。將BIM技術應用到建筑設計實踐中，不但能夠克服傳統(tǒng)設計方法和理念存在的諸多弊端，而且能夠提高建筑設計效率，確保設計精度，能夠讓建筑設計更合理，更能滿足時代發(fā)展對建筑設計的要求。當然，BIM技術在建筑設計中的應用還有待進一步開發(fā)研究，還需要長期進行實踐總結。

[1]姜劍峰.BIM技術在建筑方案設計中的應用研究——以青島理工大學黃島校區(qū)圖書館方案設計為例[D].青島理工大學，2012.

[2]席加林.基于BIM技術的重慶地區(qū)辦公建筑節(jié)能設計探索[D].重慶大學，2013.

[3]劉曉光.BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用[J].計算機光盤軟件與應用，2014（03）.

TU201.4

A

1673-0038（2015）08-0011-02

2015-2-5

楊曉輝（1982-），男，本科，畢業(yè)于西北民族大學，主要從事建筑設計工作。