BIM技術(shù)下的建筑設(shè)計方法研究

摘要：隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，BIM技術(shù)越來越被廣泛應(yīng)用。但由于BIM技術(shù)在建筑設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用有限，因此，從BIM技術(shù)的理論研究入手，分析其在建筑設(shè)計中的優(yōu)勢，提出應(yīng)用的方法，對BIM技術(shù)的實際操作和使用具有一定的現(xiàn)實作用和參考價值。

關(guān)鍵詞：BIM；建筑設(shè)計；方法研究；可視化；協(xié)調(diào)

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中應(yīng)用的比較廣泛。雖然很多軟件公司認為BIM是一種軟件技術(shù)，但是在建筑行業(yè)，很多行內(nèi)領(lǐng)軍人物已經(jīng)通過成功的實踐證明BIM是一個在項目的生命周期內(nèi)，通過視圖表現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的，支持數(shù)據(jù)共享、協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)使用、應(yīng)用模擬數(shù)據(jù)預測和用數(shù)據(jù)反饋來調(diào)整設(shè)計和優(yōu)化成果的應(yīng)用于實踐的動態(tài)過程。所以，在建筑設(shè)計研究特別是在方法的使用上，BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計中。

一、BIM技術(shù)的理論簡述

BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用研究已經(jīng)有近30年的時間。從時間長度來看，BIM概念形成一是一個非常曲折的過程。BIM是由“Building”、“Information”、“Modeling”三個英文單詞簡化而來，它是一種能夠精確描述工程對象及活動的數(shù)據(jù)模型。BIM技術(shù)兼容多款軟件組成，包括：設(shè)計軟件、幾何造型軟件、可視化軟件、各類分析軟件以及檢查軟件等組成?？蓪崿F(xiàn)協(xié)同數(shù)據(jù)的參數(shù)化、可視化，可在建筑進行設(shè)計、施工、管理、運營、拆除全過程進行生命周期管理。

二、BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的優(yōu)勢

隨著社會信息化發(fā)展，BIM技術(shù)雖然在建筑行業(yè)應(yīng)用廣泛，但是在建筑方案的設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用率并不高。但是，BIM技術(shù)相較于在當前建筑設(shè)計中存在圖紙復雜、出錯率高、變更頻繁、協(xié)同工作困難等問題面前，還是具有一定的優(yōu)勢如下：

（一）可視化（Visualization）

建筑設(shè)計師可以利用BIM軟件實現(xiàn)二維建筑圖紙的三維模型轉(zhuǎn)化，這使專業(yè)性強且復雜抽象的視圖立體化、直觀化，幫助設(shè)計師基于自身對建筑的理解進行設(shè)計，同時非專業(yè)人員也可以直觀判斷出設(shè)計項目是否滿足需求，進而進行決策和評判。

（二）協(xié)調(diào)（Coordination）

BIM技術(shù)是能夠?qū)崿F(xiàn)相互配合的協(xié)調(diào)過程，在設(shè)計過程中，團隊內(nèi)的成員能夠?qū)崿F(xiàn)實時的數(shù)據(jù)共享與交流，共同完成設(shè)計成果，避免了因為溝通和誤解而導致的設(shè)計錯誤，節(jié)省了時間，保證了設(shè)計過程的高效、準確。

（三）模擬（Simulation）

BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計師在設(shè)計初級階段實現(xiàn)設(shè)計項目的模擬構(gòu)建過程。設(shè)計師在設(shè)計的初級階段，利用軟件將自身設(shè)計理念、設(shè)計思路和設(shè)計構(gòu)圖通過軟件模擬出來，在這一過程中，找到設(shè)計方案存在的問題和不足，減少建筑建成后可能存在的問題，起到了一個預警和糾錯的作用。

（四）優(yōu)化（Optimization）

BIM技術(shù)有一個重要功能就是輔助分析工具，例如能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能分析、成本估算、工程量估算等，建筑師可利用這一功能，實現(xiàn)方案的優(yōu)化與比較，在方案制定之初就盡可能正確，在后期能夠不斷進行分析、調(diào)整與優(yōu)化，保證建筑設(shè)計全程順利完成。

（五）出圖（Documentation）

BIM 軟件可以實現(xiàn)統(tǒng)計表和二維圖紙的輸出功能，而且軟件輸出圖紙的準確性高，減輕了繪制圖紙的工作量，同時在與項目參與人、施工方、業(yè)主的溝通過程中，可以準確對建筑物的設(shè)計方案進行研究和調(diào)整，可以直觀的發(fā)揮輔助功能。

三、BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的使用方法研究

BIM技術(shù)最大的優(yōu)勢就是實現(xiàn)三維的數(shù)字化模型和關(guān)鍵特性的自動提取功能。當前，許多建筑設(shè)計師還是要通過設(shè)計二維圖紙來通過軟件轉(zhuǎn)化為三維的建筑設(shè)計方案。三維模型方案設(shè)計完成后，再應(yīng)用 BIM 軟件輸出二維圖紙，所以雖然較以前的工作效率有所提高，但是如何在設(shè)計方法的創(chuàng)新上還有研究的空間。

（一）用BIM實現(xiàn)設(shè)計的優(yōu)化處理

設(shè)計方案是一個復雜且重要的環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)要求對工程因素、場地因素、風格因素等做全面的綜合考慮。因此，可以利用BIM軟件首先分析有關(guān)性能和參數(shù)，優(yōu)化設(shè)計方案和構(gòu)圖，將二維設(shè)計變?yōu)槿S模型以供參考和優(yōu)化，呈現(xiàn)出逼真的設(shè)計效果。在這一系列的過程中，對“設(shè)計的精度”“設(shè)計的頻繁變更度”“設(shè)計的美觀度”“設(shè)計的深度”等都可以進行追蹤和研究，基于BIM的功能，運用參數(shù)化的方法定義物體，然后對其中一個物體的數(shù)據(jù)修改將其他的有關(guān)物體數(shù)據(jù)都會自動進行修改，同時每個物體的相關(guān)屬性，軟件自動為設(shè)計師進行排序和篩選，包括做出成本的預算，材料的訂購追蹤等，極大的避免了設(shè)計反復修改所耽誤的工時。

（二）用BIM軟件實現(xiàn)了設(shè)計效率最大化

BIM軟件可以實現(xiàn)從設(shè)計、施工到交付業(yè)主全過程的操作模型，在這一過程中，只需操作人員在項目的某一個階段通過事先設(shè)定的規(guī)則向模型中添加信息即可完成數(shù)據(jù)操作。這就保證了傳統(tǒng)設(shè)計中由于數(shù)據(jù)丟失或某一階段施工人員更替導致數(shù)據(jù)不連續(xù)的問題，并可以為業(yè)主提供更加豐富的項目信息。一些大型項目設(shè)計過程中，往往會發(fā)生業(yè)主急于加快設(shè)計速度，這就對設(shè)計文件與施工文件良好互動和協(xié)同工作進展提出了更好的要求。因此，選擇BIM軟件可以準確的進行工程量估算和成本的估算，通過碰撞檢測功能減少錯誤，并且可以通過 4D 模型實現(xiàn)更高效的施工調(diào)度。

（三）幫助設(shè)計師從“繪圖”變?yōu)椤敖！?/p>

傳統(tǒng)的提條件圖的協(xié)同設(shè)計方法，各專業(yè)設(shè)計人員各自為政，協(xié)同中介為建筑師提供的設(shè)計圖紙，集成化程度低且設(shè)計品質(zhì)低。而應(yīng)用 BIM 的設(shè)計方法，各專業(yè)人員是以建筑師提供的設(shè)計模型為基本的設(shè)計平臺，改變了建筑行業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的各自為政的工作模式，從異步的、聯(lián)系松散的粗放型設(shè)計轉(zhuǎn)化為同步的、聯(lián)系緊密的集成型設(shè)計。

參考文獻：

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作者簡介：何泉匯（1983-）女，遼寧大連人，大連工業(yè)大學藝術(shù)與信息工程學院藝術(shù)設(shè)計系教師，主要研究方向是建筑設(shè)計及其理論。