BIM技術(shù)發(fā)展及其在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢

于光泉 包朋華 馬艷英

摘要：現(xiàn)代社會(huì)正逐步完成著由工業(yè)化向信息化的過渡，信息技術(shù)也在各行各業(yè)中滲透。為了滿足人們對建筑美觀、舒適、實(shí)用、安全、節(jié)能等越來越高的設(shè)計(jì)要求，數(shù)字信息化時(shí)代BIM技術(shù)的出現(xiàn)成為了一種新的設(shè)計(jì)理念，給建筑行業(yè)的發(fā)展帶來新的可能，借助建筑信息模型實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)由二維到三維，由單一過程到建筑全生命周期管理的轉(zhuǎn)變。本文從BIM技術(shù)的概念和起源出發(fā)，簡述了國內(nèi)外BIM技術(shù)的發(fā)展過程，并詳細(xì)闡述了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用及其發(fā)展優(yōu)勢。以期增加建筑設(shè)計(jì)者對BIM技術(shù)的認(rèn)識和了解。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑設(shè)計(jì);應(yīng)用發(fā)展

中圖分類號：TU17 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? 文章編號：1672-9129（2017）16-0072-01

Abstract： modern society is gradually completing the transition from industrialization to informatization， and information technology is permeated in all walks of life. In order to meet people's increasingly high design requirements for architecture beauty， comfort， practicality， safety， and energy conservation， the emergence of BIM technology in the digital information age has become a new design concept， bringing new possibilities to the development of the construction industry. The architectural information model is used to realize the transformation of architectural design from two-dimensional to three-dimensional， from a single process to the whole life cycle management of the building. Based on the concept and origin of BIM technology， this paper briefly describes the development process of BIM technology at home and abroad， and expounds the application and development advantages of BIM technology in architectural design. In order to increase the architect's knowledge and understanding of BIM technology.

Key words：BIM technology architecture design application development

1 BIM技術(shù)發(fā)展過程簡介

1.1BIM技術(shù)介紹。在處理復(fù)雜建筑工程時(shí)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法有著明顯的缺陷，建筑設(shè)計(jì)各階段的信息是彼此獨(dú)立的，系統(tǒng)也比較單一，建筑信息模型（BuildingInformationModeling）的出現(xiàn)給設(shè)計(jì)行業(yè)帶來了一個(gè)高效便捷的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，提高了建筑的設(shè)計(jì)水平和建造質(zhì)量，BIM技術(shù)是近現(xiàn)代提出的，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)，整合了建筑工程中各階段的數(shù)據(jù)信息所形成的完整且集成度高的信息化模型，包括各種建筑物構(gòu)件的幾何參數(shù)、類型屬性的信息，甚至包含一些空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的非構(gòu)件狀態(tài)信息。并且這些數(shù)據(jù)信息在整個(gè)建筑的生命周期中是可調(diào)整變化的，不僅能及時(shí)更新信息，也能在有需要時(shí)及時(shí)的調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)，從而方便相關(guān)決策的制定并能有效的降低建筑成本。BIM技術(shù)主要是通過數(shù)字化編碼將建筑設(shè)計(jì)中的各種構(gòu)件信息進(jìn)行定義和表現(xiàn)，建筑對象則根據(jù)已制定好的屬性信息建模組裝成完整的建筑形態(tài)。從建筑的概念設(shè)計(jì)階段到最后的建筑運(yùn)營階段，BIM技術(shù)都能很好的儲(chǔ)存相關(guān)信息，并實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。

1.2BIM技術(shù)在國外的發(fā)展。BIM概念最早的提出是美國《AIA雜志》（已?？┥峡突溌〈髮W(xué)的查克·伊士曼博士一篇發(fā)表的關(guān)于建筑描述系統(tǒng)的文章。在2002年，“BuildingInformationModeling”的概念才被正式提出。

美國政府和協(xié)會(huì)出臺(tái)了各項(xiàng)BIM技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從2003年開始，美國建筑行業(yè)采用三維輔助設(shè)計(jì)的比例逐年增高，到2007年，美國政府要求所有招標(biāo)的大型建筑項(xiàng)目都要提交建筑的空間規(guī)劃驗(yàn)證和利用BIM技術(shù)繪制完成的建筑概念展示模型。日本的“BIM元年”開始于2008年，起初大家日本建筑設(shè)計(jì)行業(yè)看重的是BIM技術(shù)的三維可視化效果，但隨著BIM技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的逐漸展現(xiàn)，人們開始推崇使用BIM技術(shù)來提高建筑項(xiàng)目的建設(shè)效率。韓國的BIM技術(shù)應(yīng)用在亞洲各國中相對領(lǐng)先，政府部門不僅為相關(guān)企業(yè)編制三維協(xié)同設(shè)計(jì)的使用標(biāo)準(zhǔn)，并要求建筑相關(guān)從業(yè)者在申請建造公共機(jī)構(gòu)項(xiàng)目時(shí)全面應(yīng)用BIM技術(shù)。新加坡的BIM概念形成較早，除了政府對建筑行業(yè)的各種要求的提出，新加坡的高等教育學(xué)校也為相關(guān)人士設(shè)立了BIM學(xué)位以鼓勵(lì)大家使用該技術(shù)。

1.3BIM技術(shù)在中國的發(fā)展。我國的BIM技術(shù)應(yīng)用起步較晚，BIM的初步研究是由專業(yè)人員研究IFC標(biāo)準(zhǔn)開始的，國家863計(jì)劃項(xiàng)目也是基于IFC標(biāo)準(zhǔn)提出了“數(shù)字社區(qū)信息表達(dá)與交換標(biāo)準(zhǔn)”，這也是我國建筑行業(yè)信息化的開始。隨后在“十一五”科技支持項(xiàng)目中設(shè)立與BIM技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的研究課題，中國建筑學(xué)會(huì)也開始討論分析BIM技術(shù)在中國發(fā)展的應(yīng)用可能性，2010年，BIM技術(shù)討論熱度在我國迅速增長，其技術(shù)地位也不斷被確立。2011年，建筑相關(guān)部門出臺(tái)了各種BIM技術(shù)推進(jìn)措施的相關(guān)規(guī)定，一線城市的建筑行業(yè)組織也不斷將BIM技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際工程中，使得我國的BIM技術(shù)應(yīng)用得到快速發(fā)展。從國家政策到地方政府、從高校的BIM技術(shù)理論研究到建筑行業(yè)的應(yīng)用實(shí)例，從設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用到預(yù)加工和施工管理階段的運(yùn)用，BIM技術(shù)在我國快速成長著，不斷壯大著。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)大多會(huì)以圖紙的方式表達(dá)信息，這類的信息傳遞難以精確表示建筑材料的用量、建筑構(gòu)件的受力分析和抗震預(yù)測類的信息，而BIM技術(shù)通過建立模型的方式把全部信息都表現(xiàn)在電腦等智能產(chǎn)品上，它在建筑整個(gè)建造過程中起到的作用也是顯而易見的，從建筑的策劃實(shí)施到建筑方案的論證，從建筑整體性能的分析到施工過程的分析，BIM都能很好的將這些獨(dú)立的過程有效的聯(lián)系起來，進(jìn)行可視化的協(xié)同設(shè)計(jì)過程。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)過程中的具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1利用BIM技術(shù)形成的三維虛擬建筑模型能直觀的傳達(dá)建筑方案的設(shè)計(jì)理念。建筑的方案設(shè)計(jì)過程是整個(gè)建筑項(xiàng)目開展的基礎(chǔ)。在方案設(shè)計(jì)的初期建立概括性的三維空間模型，能很好的增強(qiáng)設(shè)計(jì)成員之間的溝通交流，以可視化的具體設(shè)計(jì)形態(tài)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二維圖紙，使得設(shè)計(jì)人員能看見虛擬的平立剖面的設(shè)計(jì)情況，它所提供的設(shè)計(jì)信息相較于圖紙而言更為豐富。同時(shí)建筑設(shè)計(jì)方案一旦確立，它所形成的三維模型是可動(dòng)態(tài)變化的，可以根據(jù)后期具體的設(shè)計(jì)要點(diǎn)對模型和圖紙進(jìn)行及時(shí)的更新，提高工作效率。

2.2BIM技術(shù)與建筑技術(shù)設(shè)計(jì)階段的結(jié)合能有效的避免設(shè)計(jì)盲區(qū)帶來的不協(xié)調(diào)性甚至是質(zhì)量問題。對于像門、窗、墻體、桌子、裝飾、樓梯等建筑構(gòu)件，可以根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)尺寸和構(gòu)件的屬性在BIM技術(shù)中添加或修改。由于BIM的三維可視性，使得設(shè)計(jì)者們能及時(shí)觀察到不同構(gòu)件的組合情況，這種虛擬的仿真圖像可以大大提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量，對于體型復(fù)雜的建筑項(xiàng)目也能實(shí)時(shí)的觀察它任意位置的剖面情況，減少平面設(shè)計(jì)不易發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)不合理性和不協(xié)調(diào)性。

2.3利用BIM技術(shù)快速導(dǎo)出建筑項(xiàng)目施工圖。在建筑方案設(shè)計(jì)和建筑技術(shù)設(shè)計(jì)階段完成后，通過三維模型在不同方向的投影能快速生成平面、立面、剖面的二維圖形，再在施工圖紙上對二維圖形添加相關(guān)注釋和標(biāo)記以完成最后的施工圖繪制。這種設(shè)計(jì)過程是高效且便捷的。

3 BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

BIM技術(shù)應(yīng)用最明顯的優(yōu)勢是其可視性，它除了可以做成與3DMAX類似的建筑效果圖和建筑動(dòng)畫模擬，它可以對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析并完成相應(yīng)的施工圖紙。同樣，建筑信息的數(shù)字化可以使得建筑各構(gòu)件的幾個(gè)尺寸，材料信息等得到科學(xué)的優(yōu)化。在綠色環(huán)保理念越發(fā)流行的今天，結(jié)合人們居住舒適度需求設(shè)置空調(diào)、暖氣等能源設(shè)備，讓能源設(shè)備的用處最大化，這也是綠色設(shè)計(jì)從概念變成了實(shí)際可操作性的過程，BIM技術(shù)對環(huán)境的分析考量適應(yīng)建筑綠色發(fā)展的需要，減少污染。除了在設(shè)計(jì)過程中的優(yōu)勢，BIM技術(shù)在施工管理過程中也能有效的提高工程管理質(zhì)量。數(shù)字信息化的特點(diǎn)使得各材料的用量能精確統(tǒng)計(jì)，再通過設(shè)置科學(xué)的管理標(biāo)準(zhǔn)，可以快速確定不同工種的配比，施工者的調(diào)度等管理過程，并合理的分配任何可利用的資源，使得施工過程高效完成。BIM模型的建立不僅較好的顯示了建筑項(xiàng)目的各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容方便管理者查看，也能在管理過程中根據(jù)不同的特殊情況對信息進(jìn)行更新補(bǔ)充，像財(cái)務(wù)、場地和工程量等較復(fù)雜量又大的工程信息需要許多專業(yè)人士的配合計(jì)算，BIM的這一優(yōu)勢能極大的緩解工作人員的工作壓力。

4 結(jié)束語

目前，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)過程中取得的質(zhì)量安全和經(jīng)濟(jì)效果使得該技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。數(shù)字化的時(shí)代決定了建筑信息化的發(fā)展前景，BIM技術(shù)給建筑行業(yè)帶來的巨大發(fā)展空間也使得我們對這一技術(shù)的認(rèn)可度越來越高。我國的BIM技術(shù)應(yīng)用也在不斷攀升新的臺(tái)階，它的科學(xué)性和規(guī)范性很大程度上減少了建筑項(xiàng)目實(shí)施過程中的漏洞和盲點(diǎn)，是建筑可持續(xù)發(fā)展道路上的重要部分。但如今的BIM技術(shù)依舊不夠成熟，在不同的建筑工程行業(yè)的信息溝通仍有一定的不足，只有相關(guān)行業(yè)全部參與進(jìn)來，建筑的數(shù)字時(shí)代才算真正的開始了。總之，BIM技術(shù)的研發(fā)和拓展有著相當(dāng)大的潛力，我們根據(jù)建筑發(fā)展形勢適時(shí)的作出調(diào)整，才能建造出更加新、更加美觀、更加實(shí)用舒適的建筑。

參考文獻(xiàn)：

[1].賀靈童.BIM在全球的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].工程質(zhì)量，2013（3）：12-19.

[2].李云貴，邱奎寧.我國建筑行業(yè)BIM研究與實(shí)踐[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2015（4）：3-10.

[3].劉志強(qiáng)，黃立鵬.BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2017，（4）：209-210.