BIM技術(shù)在計算機輔助建筑設計中的應用

劉曉光

摘要：時代在發(fā)展，科技在進步，在建筑行業(yè)中，人們逐漸采用現(xiàn)代化技術(shù)方法來提高工作效率。隨著計算機行業(yè)的高速發(fā)展，BIM技術(shù)應運而生，這不僅是信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)快速發(fā)展的有效驗證，還在一定程度了促進了計算機輔助建筑設計技術(shù)的發(fā)展。采用BIM方式不僅提高了建筑工程的效率，同時也極大改善了建筑工程質(zhì)量。這在推動整個現(xiàn)代化建筑行業(yè)向前發(fā)展的同時，也實現(xiàn)了社會資源充分合理的應用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；計算機；輔助建筑設計；應用

中圖分類號：TP37 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）06-0199-02

現(xiàn)代社會，隨著計算機技術(shù)與信息技術(shù)的互相促進、協(xié)調(diào)發(fā)展，在很大程度上改善了人們的生活條件。與此同時，將現(xiàn)代科學技術(shù)應用到建筑行業(yè)中，對建筑行業(yè)的發(fā)展也起到了全面的推進作用。隨著社會的進步，人們對生活條件的需求不斷增加，計算機輔助建筑設計在滿足基本設計要求的同時也逐漸向智能化和人性化的方向發(fā)展。在計算機輔助建筑設計中應用BIM技術(shù)構(gòu)件建筑信息模型，改變傳統(tǒng)設計方式，提升了設計圖紙的繪制精度和效率。因此，文本研究并分析了BIM技術(shù)在計算機輔助建筑設計中的實際應用情況，對建筑行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1 BIM技術(shù)的應用流程

1.1 BIM技術(shù)的原理

BIM技術(shù)借助CAD技術(shù)實現(xiàn)建筑模型的創(chuàng)建，建筑圖紙采用數(shù)字化的表達方式，可將其以一個電子文檔的形式保存下來，有利于設計圖紙的后期查看和保存。通過CAD建模，再用三維渲染等方式實現(xiàn)模型的可視化。在用建筑材料進行轉(zhuǎn)化的實際應用中，將BIM中的模型部件逐一生成。這種借助計算機建模的BIM方法可以擺脫傳統(tǒng)方法的局限，而實際設計應用中，在構(gòu)建好的平面格局之上，布置好計算機模型之間的點線關(guān)系，這樣可以將建筑物有效的描述出來，圖1所示為傳統(tǒng)繪圖技術(shù)和BIM軟件技術(shù)對比。

建筑物在借助BIM方式來表達時，主要作為一個被表述的對象，而在采用數(shù)字編碼的方式時，需要對建筑物整體進行描述。

1.2 BIM技術(shù)的工作概念

分析BIM技術(shù)的本質(zhì)是結(jié)合計算機輔助軟件實現(xiàn)三維模型的創(chuàng)建，將建筑視圖充分地表現(xiàn)出來，實現(xiàn)虛擬建筑和建筑虛擬功能，同時也清楚的給出了建筑材料清單。在建筑工程的實際施工中，不僅有設計圖紙和材料清單，同時還要有數(shù)據(jù)模型作為參照。如圖2是BIM技術(shù)所創(chuàng)建的虛擬建筑模型的一種信息共享方式。

這種文件是結(jié)合了建筑項目所涉及的全部模型和文檔的基礎(chǔ)上，在實現(xiàn)過程中又在一定程度上應用了虛擬建筑文件。在文檔的應用和構(gòu)建建筑模型的關(guān)系之間，有一定的關(guān)聯(lián)性。在建筑模型的創(chuàng)建中所分析的自動化文檔，要做好對相關(guān)工作的規(guī)范管理，對信息庫中的數(shù)據(jù)進行歸納分類，確保建模所用數(shù)據(jù)準確無誤。

1.3 BIM技術(shù)的分類

BIM技術(shù)不僅在設計類軟件中應用，同時也有相應的施工類軟件應用該技術(shù)，通過分析和調(diào)研，確定建筑工程可實施性方案，繪制施工圖紙，在實踐中應用廣泛。

2 BIM技術(shù)在計算機輔助建筑設計中的應用優(yōu)勢

2.1 實現(xiàn)了虛擬建筑模型的設計

計算機輔助建筑設計的現(xiàn)代化進程中，建筑師可以依據(jù)設計構(gòu)想，借助BIM軟件創(chuàng)建建筑模型。在對虛擬模型的創(chuàng)建中，實現(xiàn)了對建筑物的全方位多角度的空間效果的展現(xiàn)，人們可以通過所創(chuàng)建的模型獲悉建筑物的實際建成效果。而在建筑模型內(nèi)部所存在的空間，對其進行視覺感知體驗中，注重對建筑物內(nèi)部空間中所包含元素的特性進行考察，從而作為設計創(chuàng)作的根本性依據(jù)。對建筑物的材料顏料進行選擇時，可以先借助軟件對建筑物進行顏色填充，通過選擇不同顏色填充在模型中所呈現(xiàn)出來的效果，進行創(chuàng)作設計。

2.2 實現(xiàn)了圖紙文檔的自動更新

傳統(tǒng)方式繪制建筑工程圖紙的過程中，圖紙相對而言較為獨立，雖然圖紙能夠?qū)ㄖ^程中所涉及的各個環(huán)節(jié)進行拼接來繪制出平面圖、立面圖以及剖面圖，但在工程實際施工中，也要根據(jù)實際情況對圖紙進行相應修改，這便需要耗費大量人力資源。而BIM技術(shù)是對虛擬模型進行的一種設計，對其中的某些元素進行調(diào)整時，能夠?qū)崿F(xiàn)自動更新的功能如圖3所示BIM應用軟件圖紙文檔自動更新過程。

建筑師可以通過借助不同視角對模型進行相關(guān)分析，實現(xiàn)模型的自動更新。

2.3 實現(xiàn)了分析性能的提升

對于二維CAD建模而言，圖紙不能對建筑物進行立體展現(xiàn)，圖像狀態(tài)是靜止的，難以實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)分析。在采用BIM技術(shù)進行建模時，通過對大量數(shù)據(jù)進行整合后將其輸入到模擬軟件中，創(chuàng)建虛擬建筑模型，對建筑物的空間效果做好相關(guān)的模擬和展現(xiàn)工作，從而對建筑物的實際情況做好相關(guān)分析，確保施工的順利進行。而通過建立模型進行分析計算，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)精準的分析和計算，還能大大降低人工成本，如圖4是CAD設計和虛擬建筑設計的工作量對比。

3 BIM技術(shù)在計算機輔助建筑設計中的實際應用

BIM技術(shù)在計算機輔助建筑設計中展現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢，在實際應用過程中，采用輔助的畫圖工具簡單易行，在設計方法的創(chuàng)新過程中，更加重視建筑設計所能達到的綜合性價比。應用計算機輔助建筑設計方法時，更要對其科學性做好相應的規(guī)范工作。

3.1 分析建筑場地

BIM技術(shù)應用中所涉及的場地分析問題，可以借助GIS地理信息系統(tǒng)來解決。在建筑物進行空間建模時要將對建筑場地的規(guī)劃內(nèi)容考慮在內(nèi)，在對建筑項目進行規(guī)劃時，要充分考慮實施場地的實際情況，確保對建筑場地的評估真實準確。從而實現(xiàn)對建筑場地的科學有效分析。

3.2 設計建筑規(guī)劃

計算機輔助建筑設計中引用BIM技術(shù)，要求參與設計的相關(guān)人員具備對復雜空間結(jié)構(gòu)進行分析和規(guī)劃的能力，節(jié)省工時提高工作效率，從而對全面工作價值的提升起到一定的促進作用。

3.3 論證建筑方案

借助BIM模型可以有效評估建筑設計空間，使用者可以通過互動功能及時了解相關(guān)信息，對設計方案進行合理改進，在實際應用BIM平臺時，更加重視全面展現(xiàn)出建筑項目相關(guān)問題，縮短了決策過程所需時間，從而提高了工作效率。

3.4 設計三維可視化建筑

設計人員在應用BIM技術(shù)進行模型設計時，要充分利用三維設計軟件，將建筑物最終所能達到的建造效果盡可能用模型呈現(xiàn)出來。通過實際調(diào)研獲悉業(yè)主的真實需要，這在模型建造中可以將其考慮進去。這樣投資者能夠更好地了解投資的實際情況。

3.5 協(xié)同設計

計算機輔助建筑設計的現(xiàn)代化進程中，應用BIM技術(shù)，使設計和施工過程更加規(guī)范，對整個建筑施工過程而言都是極為有利的，并積極參與到工程項目的實際運營中去，有著廣泛應用的現(xiàn)實意義，這對全面提升建筑行業(yè)施工效率起著很大的推進作用。

3.6 分析建筑性能

設計人員在設計虛擬建筑模型的過程中，需要借助相關(guān)性能分析軟件，通過導入模型參數(shù)進行分析，在確保性能分析有效性的同時可以全面提升建筑工程工作效率和服務質(zhì)量。因此，在采用BIM技術(shù)實現(xiàn)計算機輔助建筑設計時，不僅要確保設計方案科學有效，還要對建筑規(guī)劃內(nèi)容和施工現(xiàn)場情況做出科學分析，借助三維模型的可視化功能，對建筑物的實際情況進行全面分析。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€方面都離不開互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支撐，計算機技術(shù)的高速發(fā)展促進建筑行業(yè)向智能化步伐邁進。以往設計中所采用的計算機輔助建筑設計方式，不能適應現(xiàn)代建筑行業(yè)快速發(fā)展的需求，而BIM技術(shù)恰好彌補了其不足，加快了建筑行業(yè)的發(fā)展進程。綜上，本文在對計算機輔助建筑設計中所采用的BIM技術(shù)進行了詳盡分析，闡述了其優(yōu)勢所在，最后給出了BIM技術(shù)在計算機輔助建筑設計中的實際應用過程，僅供參考。

參考文獻：

[1] 譚潔，汪夢林，王建華. 參數(shù)化設計在古建筑保護中的應用研究——以清代官式建筑為例[J].四川建筑科學研究，2010（3）.

[2] 王廣斌，向乃姍.多學科設計優(yōu)化在建筑工程設計中的應用[J].東南大學學報：自然科學版，2010（S2）.

[3] 曹祥軍.基于BIM技術(shù)工程造價管理信息化研究[J].安徽建筑，2012（6）.