BIM技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

閆秀芳

（滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000）

BIM技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

閆秀芳

（滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000）

建筑行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，卻是一個高能耗高排放的粗放型產(chǎn)業(yè)，運(yùn)用信息技術(shù)改造和提升建筑業(yè)的管理水平、改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式、提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是整個行業(yè)思考研究的焦點(diǎn)和探索發(fā)展的目標(biāo).建筑信息模型（Building Information model，簡稱BIM）作為一項(xiàng)新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，使得建筑設(shè)計(jì)迎來了技術(shù)的歷史新高.BIM技術(shù)有著“可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性”五大顯著特點(diǎn)，將這五大顯著特點(diǎn)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中中，使之發(fā)揮關(guān)鍵性作用，將給建筑行業(yè)帶來了新的希望與活力.

BIM技術(shù)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；BIM在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)施工中，有很多不直觀因素，多種信息不對稱，而BIM技術(shù)的應(yīng)用就可以有效地解決這些問題，在建筑設(shè)計(jì)時能夠直觀展現(xiàn)設(shè)計(jì)施工過程中可能出現(xiàn)的問題，從而根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行建筑設(shè)計(jì).文章首先闡述BIM技術(shù)的概念和BIM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，再指出建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢，并就計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討.

1 BIM技術(shù)的概述

1.1 BIM技術(shù)的基本概念

建筑信息模型（Building Information model，簡稱BIM）是建筑工程中一項(xiàng)新的信息技術(shù)，它基于三維數(shù)字技術(shù)，將各種建筑工程的相關(guān)信息蘊(yùn)含其中.最初，BIM只是一個由查克?伊斯曼博士提出的理想化的概念，隨著時代的發(fā)展，其逐步發(fā)展為涵蓋建筑施工設(shè)計(jì)的工具.對于建筑行業(yè)而言，BIM技術(shù)的出現(xiàn)為其帶來新的機(jī)遇.BIM技術(shù)要求設(shè)計(jì)師打破固有思維，運(yùn)用新的工具，改變過去的操作流程以及各項(xiàng)任務(wù)的分配方式，以一種全新的方式進(jìn)行建筑設(shè)計(jì). BIM技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，是繼CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）之后新產(chǎn)生的新一代技術(shù).它與以往計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相比，有著更多的優(yōu)勢，其在設(shè)備管理等諸多方面應(yīng)用，對建筑行業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用.

1.2 BIM的原理

BIM技術(shù)可以應(yīng)用于建筑工程及設(shè)施的全生命期內(nèi)，其可以將各項(xiàng)工程進(jìn)行數(shù)字描述，從而更便捷地存儲建筑信息.經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動，個人計(jì)算機(jī)得到了普及，BIM應(yīng)用要求也隨之增高，也使得BIM軟件從最初的低水平的繪圖工具變成了現(xiàn)在可以繪制大型建筑構(gòu)件以及建筑物整體的軟件.

BIM技術(shù)主要應(yīng)用對象就是建筑構(gòu)件，建筑構(gòu)件的屬性是通過編碼被描述的，其中的每一個對象都需要一系列的事先定義好的參數(shù).

1.3 BIM軟件的分類及應(yīng)用

建筑信息模型BIM一般可分為兩種，設(shè)計(jì)類軟件和施工類軟件.主要應(yīng)用于建筑方案的設(shè)計(jì)、施工圖、建筑分析、運(yùn)營等方面.

2 BIM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀｜

近年來，我國社會的發(fā)展越來越迅速，人們對于現(xiàn)代建筑特殊屬于性的要求也逐漸增加，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)技術(shù)已無法滿足人們的各種需求.一般來說，我們可以應(yīng)用BIM技術(shù)建立與實(shí)際情況相符的模型.并面模型建立的基礎(chǔ)之上，對建筑當(dāng)中容易遇到的實(shí)際情況進(jìn)行模擬，對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地分析，從而滿足人們對于建筑建筑設(shè)計(jì)的要求，達(dá)到客戶的滿意.

筆者認(rèn)為，BIM技術(shù)的發(fā)展及其在計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，與現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)需求是相符的，也成為了現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的非常關(guān)鍵的一環(huán).在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)的前提下，加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠使建筑設(shè)計(jì)有更完善的處理.人們在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)用BIM技術(shù)時，先要構(gòu)建出與客戶要求相符的模型，并在此建筑模型當(dāng)中仿真模擬，按照獲取的各種仿真數(shù)據(jù)對建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改與完善，使設(shè)計(jì)師在運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)時可以有更加精準(zhǔn)與可靠的數(shù)據(jù)作為依據(jù)進(jìn)行參考.

當(dāng)前，在計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，將BIM技術(shù)運(yùn)用于建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，使當(dāng)前的建筑設(shè)計(jì)工作進(jìn)入了新的階段.對于建筑設(shè)計(jì)來說，BIM技術(shù)的發(fā)展是一項(xiàng)重大的突破，通過實(shí)際的應(yīng)用，也顯現(xiàn)出了BIM技術(shù)發(fā)展的良好前景，使得建筑設(shè)計(jì)更能夠貼近客戶的需求，提升客戶的滿意度，而BIM技術(shù)也因此得到了更多的關(guān)注.

3 建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢

當(dāng)前，建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中普遍應(yīng)用了計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)，通過各種處理軟件的運(yùn)用，更好地優(yōu)化設(shè)計(jì)圖.但是，這其中也存在很多缺點(diǎn)，主要是設(shè)計(jì)人員，往往會按照自己的主觀意識來分析建筑情況，在分析建筑整體設(shè)計(jì)方案合理性時往往比較客觀，但是將BIM技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)有效地融合到一起，就能夠?qū)ㄖ?shí)際情況進(jìn)行仿真，而設(shè)計(jì)方案則可以得到有力的數(shù)據(jù)支持，使建筑設(shè)計(jì)方案更加合理，對于一些建筑設(shè)計(jì)問題的處理方法也會更加穩(wěn)妥，并因地制宜，以實(shí)際情況為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出更好的方案.

3.1 增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)貼合度

傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)一般都是在平面圖紙上完成的，設(shè)計(jì)圖紙通常是能達(dá)到幾百張甚至更多，通常是由多人合作共同設(shè)計(jì)的，而審圖人員則需要與設(shè)計(jì)人員有效地進(jìn)行溝通，并詳細(xì)審閱大量的設(shè)計(jì)圖，并從中整理出關(guān)鍵的信息，以解決一些設(shè)計(jì)圖中可能出現(xiàn)的問題.BIM技術(shù)的運(yùn)用可以使建筑信息更有關(guān)聯(lián)性，較大減少設(shè)計(jì)圖紙的問題.

3.2 建筑圖紙的可視性較強(qiáng)

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，運(yùn)用的都是二維視圖，所設(shè)計(jì)出的建筑圖紙和人們習(xí)慣的觀看方式是不同的，對于審圖人員與施工人員來說，則要求他們必須具備審閱二維圖紙的專業(yè)技能.從實(shí)際情況來看，審圖人員具備專業(yè)的審圖技能，但是大部分施工人員卻不具備這種能力，這無疑給建筑施工過程增加了難度.與此同時，伴隨人們對于生活品質(zhì)追求的不斷提升，對于建筑的外觀審美要求也在不斷提高，而傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)的可視性卻較差，早已無法滿足現(xiàn)代建筑的多元化需求.BIM技術(shù)因?yàn)檩^強(qiáng)的可視性，既可以直觀的將建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的質(zhì)量問題展現(xiàn)出來，也可以將建筑的外觀設(shè)計(jì)直觀地呈現(xiàn)出來.

3.3 實(shí)現(xiàn)高度集成

BIM運(yùn)用的是三維視圖展現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)，還可以生動地對建筑的內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行模擬，建筑模型和實(shí)際建筑工程的相似度更高，設(shè)計(jì)者可以多角度地對設(shè)計(jì)成果進(jìn)行分析，對建筑構(gòu)件展現(xiàn)的屬性與需求被調(diào)整的方向進(jìn)行確認(rèn).例如：某個房間門開戶的方向與其他專業(yè)是否存在沖突，傳統(tǒng)技術(shù)無法確認(rèn)三維空間中的沖突因子，但是BIM技術(shù)當(dāng)中的三維技術(shù)就能將調(diào)整的方向與效果詳細(xì)地展現(xiàn)出來.

3.4 建筑設(shè)計(jì)智能化與自動化水平更高

BIM技術(shù)可以對內(nèi)部建筑信息的運(yùn)用進(jìn)行自動協(xié)調(diào)，主要在于參數(shù)化模型是BIM技術(shù)的核心，此模型能將幾何形狀的數(shù)據(jù)與變更管理，聯(lián)合為新的一個整體，并以此為依據(jù)建立數(shù)據(jù)庫.所以，BIM可以對系統(tǒng)收集到的各種建筑信息統(tǒng)一進(jìn)行運(yùn)算與協(xié)調(diào)，對建筑模型的參數(shù)與尺寸自動地進(jìn)行校對，無須像傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)環(huán)境下那樣逐個的進(jìn)行標(biāo)注，大大地增加了設(shè)計(jì)圖的可操作性.

4 計(jì)算機(jī)輔助建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

4.1 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的迫切性

人們在注重經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，往往會忽視對能源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)，這樣做無疑不符合可持續(xù)發(fā)展策略.當(dāng)下，人們已經(jīng)意識到在利用和改造自然的同時應(yīng)該采取一些措施保護(hù)自然，綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展的觀念已經(jīng)滲透到了社會各界.建筑行業(yè)的人們也提出綠色建筑的概念即提高建筑的能耗效率，所以建筑節(jié)能已經(jīng)被建筑師逐漸重視并逐步實(shí)施.

4.2 國內(nèi)外的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

在國內(nèi)外都很重視建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展，一直都在開發(fā)和應(yīng)用各種建筑能耗模擬軟件.美國是最早開展節(jié)能研究工作的國家，其將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于建筑節(jié)能設(shè)計(jì).在工作開展以來美國已經(jīng)研發(fā)出上百種與建筑節(jié)能相關(guān)的軟件，許多歐洲國家研發(fā)的建筑能耗模擬軟件在運(yùn)用中也發(fā)揮了極大的作用，國內(nèi)也逐漸重視建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作.

4.3 BIM技術(shù)的深入

計(jì)算機(jī)輔助的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)一般是在建筑聲學(xué)、建筑熱工計(jì)算、建筑光學(xué)方面，還可以模擬氣象數(shù)據(jù)參數(shù)、太陽運(yùn)行圖等方面的內(nèi)容.現(xiàn)在BIM技術(shù)的深入，使計(jì)算機(jī)輔助建筑節(jié)能設(shè)計(jì)有了極大的優(yōu)勢，在建筑設(shè)計(jì)初期就能夠得到準(zhǔn)確且直觀的有關(guān)建筑能耗的信息建筑師在任意時間都可以快速準(zhǔn)確地評估設(shè)計(jì)建筑的能耗，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來合理地調(diào)整方案.

5 結(jié)語

伴隨我國社會的快速發(fā)展與進(jìn)步，人們對建筑提出的要求越來越高，建筑不僅僅再是遮風(fēng)擋雨的住所，人們更是要求其具備較強(qiáng)的功能性.人們需求越來越高，傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方法去無法滿足其要求，BIM技術(shù)對于建筑設(shè)計(jì)的重要作用也凸顯出來.計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中有效地融入BIM技術(shù)，我們可以有效地運(yùn)用BIM技術(shù)具備的各種優(yōu)勢，使建筑設(shè)計(jì)師能夠更好的完善自己的設(shè)計(jì)方案，并讓施工方可以準(zhǔn)確的把握設(shè)計(jì)方案，BIM技術(shù)對于建筑全生命期的幫助是我們不可否認(rèn)的，也是每個人期望發(fā)展的方向.

BIM技術(shù)以其超然的優(yōu)越性迅速的得到了建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的普遍認(rèn)可，并在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中發(fā)揮著其重要的作用，從而使BIM技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用.BIM技術(shù)在整個建筑行業(yè)當(dāng)中的地位，是其本身所具備的優(yōu)勢賦予的，而BIM技術(shù)也成為了每一位建筑設(shè)計(jì)人員的福音.因此，筆者相信，未來BIM技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的發(fā)展前景會越來越好.

〔1〕許俊青，陸惠民.基于BIM的建筑供應(yīng)鏈信息流模型的應(yīng)用研究[J].工程管理學(xué)報(bào)，2011（02）.

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〔3〕王英，李陽，王廷魁.基于BIM的全壽命周期造價管理信息系統(tǒng)架構(gòu)研究[J].工程管理學(xué)報(bào)，2012（03）.

〔4〕陶敬華.BIM技術(shù)和BLM理念及其在海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D].天津大學(xué)，2008.

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TU01.4

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1673-260X（2017）07-0008-02

2017-05-05

滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級級重點(diǎn)改革課程（kcgg201605）；滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級級規(guī)劃課題青年基金項(xiàng)目（YJQ-2016-05）