試述BIM在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

劉蕊

【摘 要】BIM是建筑業(yè)的新理念、新技術(shù)，通過BIM建立科學、高效的建筑數(shù)學模型，能夠促進建筑設(shè)計和施工的效率。我們必須與時俱進，努力學習，積極推動BIM的應(yīng)用和發(fā)展，從而為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益。本文探討了BIM在建筑設(shè)計中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；建筑設(shè)計；應(yīng)用。

1 BIM技術(shù)概述

BIM是“Building Information Model”（建筑設(shè)計模型）的簡稱，是計算機技術(shù)在建筑設(shè)計過程的良好應(yīng)用。BIM技術(shù)是在三維數(shù)據(jù)技術(shù)的基礎(chǔ)上，整合建筑項目中的全部信息，建立起一個虛擬建筑模型，從而實現(xiàn)對建筑整體過程的有效監(jiān)控。BIM技術(shù)的使用原理是：針對不同的建筑構(gòu)件設(shè)定不同參數(shù)，使建筑構(gòu)件數(shù)字化，在數(shù)字化建筑構(gòu)件的基礎(chǔ)上，對具體建筑構(gòu)件進行編碼，使各建筑構(gòu)件間相互聯(lián)系，形成完整的數(shù)字化建筑模型。

建筑信息的及時有效傳遞是確保住宅建筑順利施工的重要環(huán)節(jié)。BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)住宅建筑的設(shè)計、建造等各階段的所有數(shù)據(jù)資料的有效融合，保證虛擬建筑模型的真實性和數(shù)據(jù)信息的實時傳遞性，使建筑設(shè)計得到更好地落實，從而提高住宅建筑的設(shè)計施工效率。通過構(gòu)建虛擬建筑模型，能有效幫助住宅建筑決策者及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，進而做出正確決策，使整個住宅建筑水平得到有效提升。

2 BIM在建筑設(shè)計中的實際應(yīng)用

（1）方案設(shè)計：設(shè)計階段在項目中進行粗略建模，方案成型后，建筑模型也完成70%，此時平、立、剖面能出粗略的圖。Revit將三維模型和平立剖圖紙捆綁在一起，將方案設(shè)計和繪圖表現(xiàn)合二為一。建筑設(shè)計的過程既創(chuàng)建三維模型，也實時產(chǎn)生平立剖及動態(tài)更新，軟件的功能真正跨越了“輔助繪圖”的初級階段，進入輔助設(shè)計的階段。

（2）技術(shù)設(shè)計：可隨時切換三維模型和二維圖紙工作。將建筑所需要的構(gòu)件如：門、窗、樓梯等構(gòu)件添加到模型上，確定構(gòu)件尺寸及位置即可。平面圖紙上的每個部分在三維視圖中都是真實可見、相互對照的。對于復(fù)雜的建筑形體，可隨時在任意位置做出剖面進行分析，大大降低了設(shè)計盲區(qū)。面積的計算，只要在明細表中添加一個公式就可得到想要的面積。住宅戶型的變動也能直接得出面積，不需重新計算。Revit利用三維可視技術(shù)和數(shù)據(jù)管理，真實反映建筑構(gòu)件的物理屬性。隨著方案的深化，逐步添加或者修改構(gòu)建屬性，直到施工圖紙的深度。

（3）施工圖繪制。在構(gòu)件添加完成后，平、立、剖面基本完成，在進行具體的尺寸標注和一些圖紙標注后，完成施工圖成果。三維效果上給建筑附上材質(zhì)，直觀的反映建筑的形式風格。

（4）BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用。將BIM技術(shù)與工程造價管理相結(jié)合，一方面，可以通過建立可視化的BIM數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)對模型框圖出價，這樣不僅節(jié)省了工程造價人員的時間、降低了人為計算誤差、提高了工作效率，還能夠在不同階段對工程造價進行合理掌控，有效地進行成本控制，對工程造價的發(fā)展有重大推動作用；另一方面，由于BIM技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲、調(diào)用上具有高效性，可以對海量的造價數(shù)據(jù)進行存儲、積累，進而實現(xiàn)對項目數(shù)據(jù)的共享，有利于項目模型決策。

3 BIM技術(shù)在建筑可持續(xù)設(shè)計中的應(yīng)用

（1）BIM技術(shù)在建筑可持續(xù)場地設(shè)計中的應(yīng)用。BIM技術(shù)提高了分析模型的設(shè)計過程，整合了各種各樣的現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析能力，能夠準確的測量建筑用地以及周邊生態(tài)環(huán)境的各種信息，并且建筑設(shè)計師還能夠利用BIM技術(shù)將生態(tài)因素，例如水體、綠化等整合到建筑可持續(xù)設(shè)計中，建筑設(shè)計師通過利用BIM技術(shù)的信息化模型，在相關(guān)性能化模擬分析軟件中對建筑場地全年的太陽輻射以及陰影變化進行分析，例如把Revit模型導(dǎo)入到Ecotect軟件中進行相關(guān)性模擬分析，便于設(shè)計師確定建筑場地內(nèi)植物的分布狀況。建筑設(shè)計師在進行建筑可持續(xù)設(shè)計的過程中，還能夠利用二維、三維以及四維BIM的工具與方法，模擬、想象、預(yù)測以及衡量不同可持續(xù)設(shè)計的狀況，形成早期的可持續(xù)設(shè)計概念和相應(yīng)的標準，為建筑的可持續(xù)設(shè)計實現(xiàn)經(jīng)濟、社會以及生態(tài)三方面的平衡發(fā)展。

（2）BIM技術(shù)在建筑可持續(xù)外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。BIM技術(shù)設(shè)計的虛擬建筑信息模型，能夠幫助建筑設(shè)計師對建筑外圍護結(jié)構(gòu)俄得失熱量進行全面的分析，其中包括室內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)熱傳遞量、冷縫與散熱滲透量、門窗得熱、外圍護結(jié)構(gòu)散熱量與得熱量等。BIM技術(shù)能夠模擬建筑物外圍護結(jié)構(gòu)窗口的設(shè)計，建筑設(shè)計師通過利用BIM提供的建筑體量布局，準確的分析建筑內(nèi)的光照狀況，幫助建筑師在室內(nèi)設(shè)計各種采光裝置或者反光裝置，并且還能夠幫助建筑設(shè)計師研究各種天花板與墻的處理方案，通過考慮居住者的心理特點，為建筑設(shè)計提供更加細致化、精確化的設(shè)計，滿足不同居住者對建筑的設(shè)計需求。

（3）BIM技術(shù)在建筑可持續(xù)室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用。通常狀況下，人們85%的時間都是在室內(nèi)，室內(nèi)空間的設(shè)計成為建筑可持續(xù)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)室內(nèi)空間的環(huán)境質(zhì)量通常依據(jù)居住者的感覺和經(jīng)驗，而BIM的工具與方法，保證建筑設(shè)計師能夠根據(jù)不同居住人群的心理和生理需求，然后整個何種不同形式的系統(tǒng)、材料以及空間，創(chuàng)建一個室內(nèi)質(zhì)量可持續(xù)設(shè)計的虛擬模型，能夠精確的模擬室外和室內(nèi)表面與空氣之間的相互作用，然后根據(jù)BIM進行精細化的設(shè)計，準確創(chuàng)造適宜居住的室內(nèi)環(huán)境，并且能夠為居民提供更加便利的給排水、空調(diào)、通風、采暖以及照明等服務(wù)。

（4）BIM技術(shù)在建筑可持續(xù)設(shè)計中不同專業(yè)協(xié)調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用。BIM技術(shù)在建筑可持續(xù)設(shè)計中的應(yīng)用，通過創(chuàng)建數(shù)字化、唯一的模擬信息化模型，該種設(shè)計模型的數(shù)據(jù)能夠跨越不同的專業(yè)，在水暖、機電、結(jié)構(gòu)、建筑等系統(tǒng)之間相互交換，集成化的設(shè)計模型將不同專業(yè)設(shè)計師完成的三維模型所攜帶的信息，更加方便的與其他專業(yè)團隊進行共享，保證建筑設(shè)計的所有參與方都能夠在掌握建筑設(shè)計所有信息的前提下進行工作，這種方式改變了施工企業(yè)、制造商、業(yè)主、設(shè)備工程師、結(jié)構(gòu)工程師、建筑設(shè)計師等各個參與方的工作協(xié)調(diào)模式，保證所有的參與方能夠使用基于相同參數(shù)的建筑模型進行協(xié)同工作，例如，在進行建筑設(shè)計的過程中，建筑設(shè)計師需要添加構(gòu)件時，結(jié)構(gòu)工程師將墻、柱、梁等材質(zhì)結(jié)構(gòu)的信息完整的輸入到BIM模型中，設(shè)備工程師根據(jù)添加構(gòu)件的位置、方式以及數(shù)量等，在建筑內(nèi)部進行各種設(shè)備的配置，通過測試各種設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，當出現(xiàn)異常時進行調(diào)試，保證建筑的整體設(shè)計效果。通過將BIM技術(shù)應(yīng)用到不同專業(yè)協(xié)調(diào)設(shè)計中，各個專業(yè)的工作人員能夠?qū)崿F(xiàn)信息的完全共享，便于進行協(xié)同工作，保證建筑可持續(xù)設(shè)計以及施工能夠正常、有序的進行，進一步保證建筑的質(zhì)量。

結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代建筑工程中，涉及到的專業(yè)知識很多，加上現(xiàn)代建筑生命周期長、建設(shè)周期短，傳統(tǒng)的CAD技術(shù)已經(jīng)不能滿足建筑工程低消耗、低污染的要求。BIM技術(shù)帶來了各個階段多角度的觀察、體驗建筑的機會，實現(xiàn)各專業(yè)、業(yè)主乃至施工建設(shè)單位的有效地溝通。多數(shù)據(jù)來源，單一模型輸出，多層次模型建庫，多平臺應(yīng)用和成果多樣化也是BIM的應(yīng)用模式的發(fā)展趨勢。綜合的設(shè)計平臺貫穿建筑設(shè)計的整個過程。Revit的工作環(huán)境，是任意角度的三維效果生成了一個簡單的操作，并且可以在生成的效果上進行相關(guān)部件的實時調(diào)整。Revit將建筑完成后的適應(yīng)性改建情況分階段保存，從循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的角度看，這是一個非常先進的觀念。

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