淺談BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王蘭

摘 要：本文首先對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，在此基礎(chǔ)上總結(jié)了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)的三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步從以下五個(gè)方面對(duì)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究：（1）分析場(chǎng)地；（2）設(shè)計(jì)建筑方案；（3）分析建筑性能；（4）可視化表達(dá)；（5）協(xié)同設(shè)計(jì)。隨著B(niǎo)IM技術(shù)研究的深入，作為一種先進(jìn)的技術(shù)手段，它必將被廣泛運(yùn)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用概述

0 引言

現(xiàn)如今，人類(lèi)處在大數(shù)據(jù)時(shí)代，建筑設(shè)計(jì)必將順應(yīng)時(shí)代的潮流朝著信息產(chǎn)業(yè)化的方向發(fā)展。近些年，“互聯(lián)網(wǎng)+”一詞占據(jù)了各大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，對(duì)于建筑行業(yè)而言，其重點(diǎn)關(guān)注的是怎樣將互聯(lián)網(wǎng)與建筑行業(yè)信息化很好地聯(lián)系起來(lái)，以及怎樣將信息化最大限度地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，指在提升建筑行業(yè)的工作效率以及工作質(zhì)量。在這種大背景下，BIM技術(shù)為建筑工程提供了一個(gè)和互聯(lián)網(wǎng)相連接的極佳平臺(tái)。BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域的發(fā)展前景廣闊，其中包含了設(shè)計(jì)、修建和運(yùn)行維修管理等多個(gè)方面，本文主要研究BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用。

1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)述

BIM是Building Information Modeling的縮寫(xiě)，即建筑信息模型。它是近年來(lái)用于建筑設(shè)計(jì)與施工管理領(lǐng)域的一種數(shù)據(jù)化模型。其借助信息模型將建筑工程的各類(lèi)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行歸并，在建筑工程的設(shè)計(jì)、修建以及維修的整個(gè)過(guò)程中相互分享和傳輸，使項(xiàng)目工作人員能夠準(zhǔn)確理解和有效處理各類(lèi)建筑數(shù)據(jù)，以便為設(shè)計(jì)團(tuán)體和包含建筑開(kāi)發(fā)商在內(nèi)的各個(gè)建設(shè)團(tuán)隊(duì)相互合作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。BIM技術(shù)在降低費(fèi)用、加快建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度、提升工作效果等方面起著關(guān)鍵作用。BIM技術(shù)的應(yīng)用逐步扭轉(zhuǎn)著建筑工程各方主體的合作形式，推動(dòng)了建筑工程領(lǐng)域內(nèi)部的深刻變革。通過(guò)借助計(jì)算機(jī)創(chuàng)建建筑工程的虛擬3D模型，BIM技術(shù)既可以使建筑工程行業(yè)從傳統(tǒng)的2D模型時(shí)代走向3D模型時(shí)代，還可以運(yùn)用數(shù)字化手段為3D模型提供詳細(xì)的、符合現(xiàn)實(shí)狀況的的建筑項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)既存儲(chǔ)著刻畫(huà)建筑物及構(gòu)筑物組件的各種各樣的信息，也存儲(chǔ)著非組件的詳細(xì)信息。建筑工程的虛擬3D模型在很大程度上提升了信息的整合度，為建設(shè)項(xiàng)目的各方參與者創(chuàng)建了一個(gè)相互分享和傳輸項(xiàng)目信息的平臺(tái)。

在當(dāng)前的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，BIM的應(yīng)用價(jià)值非常大。它有著多種多樣的功能，可以為工程項(xiàng)目的繪圖修正、數(shù)據(jù)的有效處理和協(xié)作設(shè)計(jì)、3D展示以及其他建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提供非常大的技術(shù)支撐，進(jìn)而可以大大提升施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)的效率與準(zhǔn)確程度。若是建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)者可以嫻熟地運(yùn)用BIM技術(shù)，便能夠極大地減少自己的工作量。利用3D模型來(lái)展示建筑工程的詳細(xì)信息，可以使建筑設(shè)計(jì)者的工作更加高效，因而應(yīng)當(dāng)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域廣泛推廣和應(yīng)用。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

2.1 滿(mǎn)足建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展需要

當(dāng)BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)中時(shí)，設(shè)計(jì)者通過(guò)創(chuàng)建3D模型，將技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐操作中，能夠深入地查找出其中存在的問(wèn)題，并立刻修正、彌補(bǔ)其不足之處，使技術(shù)逐步改進(jìn)完善，以滿(mǎn)足建筑業(yè)的發(fā)展需要。

2.2 優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中時(shí)，其關(guān)鍵部分是建筑的3D虛擬模型和數(shù)據(jù)庫(kù)信息。該種3D模型和信息讓設(shè)計(jì)繪圖的修正變得容易，不需要像過(guò)去那樣在圖紙上修改，避免了時(shí)間與資源的浪費(fèi)，優(yōu)化了建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。建筑項(xiàng)目的各方參與者都可以根據(jù)模型尋找到建筑設(shè)計(jì)中的重要之處，極大地節(jié)省了時(shí)間，加快了建設(shè)施工進(jìn)度。

2.3 實(shí)現(xiàn)建筑的三維可視化

BIM技術(shù)是借助3D技術(shù)完成對(duì)建筑物和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)，建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)者可以使用BIM軟件來(lái)構(gòu)建建筑物模型。該模型能夠較好地模擬整棟建筑所在的三維立體環(huán)境，各方人員可以仔細(xì)清楚地觀察到建筑的每一個(gè)細(xì)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)合理性和科學(xué)性的目標(biāo)，使建筑項(xiàng)目工程的質(zhì)量得到可靠保證。

3 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用概述

3.1 分析場(chǎng)地

在建筑設(shè)計(jì)之初，與現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的信息通常是影響設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性因子。設(shè)計(jì)人員先要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，然后再對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境、建成后的人流量、景觀設(shè)計(jì)等要素進(jìn)行評(píng)估，對(duì)建筑物及構(gòu)筑物進(jìn)行定位，將房屋和周邊環(huán)境很好地銜接起來(lái)。然而，設(shè)計(jì)人員過(guò)去所使用的現(xiàn)場(chǎng)分析方法存在許多缺點(diǎn)，比如人的主觀意愿過(guò)強(qiáng)、數(shù)據(jù)信息量大、分析處理速度緩慢、定性分析較多等。BIM技術(shù)的應(yīng)用為設(shè)計(jì)人員提供了新的現(xiàn)場(chǎng)分析方法。通過(guò)將GIS和BIM創(chuàng)造性地關(guān)聯(lián)起來(lái)，設(shè)計(jì)人員能夠應(yīng)用GIS軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)與現(xiàn)場(chǎng)計(jì)劃建設(shè)的建筑的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析，使用BIM技術(shù)創(chuàng)建模型，設(shè)計(jì)出最優(yōu)的建筑物布局。

3.2 設(shè)計(jì)建筑方案

作為一種信息模型，BIM自身就包含著信息。此外，它還能夠?qū)π畔⒌淖兓o出一定的反饋，因此為設(shè)計(jì)人員提供了“參數(shù)化設(shè)計(jì)”這種新的設(shè)計(jì)方法。在方案設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)，可以得到很多較好的經(jīng)驗(yàn)。與原先的建筑方案設(shè)計(jì)方法相比，BIM的應(yīng)用能夠讓設(shè)計(jì)更加多種多樣，更加符合邏輯。對(duì)于繁雜的建筑構(gòu)造和外觀，BIM具有較好地指導(dǎo)功能。當(dāng)設(shè)計(jì)人員對(duì)參數(shù)進(jìn)行改動(dòng)時(shí)，建筑物構(gòu)造也會(huì)發(fā)生變化，對(duì)不同建筑構(gòu)造的方案進(jìn)行比較分析，選取最佳設(shè)計(jì)方案。因而B(niǎo)IM技術(shù)有助于設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出更好的建筑方案，還可以幫助我們完成一些繁瑣的工作，避免了設(shè)計(jì)者時(shí)間和精力的浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)復(fù)雜的建筑體時(shí)，設(shè)計(jì)師常常運(yùn)用BIM技術(shù)來(lái)研究、改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。例如，設(shè)計(jì)大師Zaha Hadid在設(shè)計(jì)建筑時(shí)，就習(xí)慣采用改變參數(shù)的方法來(lái)比較、確定設(shè)計(jì)方案。

3.3 分析建筑性能

BIM技術(shù)能夠用于評(píng)估建筑設(shè)計(jì)方案的采光、穩(wěn)定性、格局合理性、顏色和耗能等性能，投資者可以參考評(píng)估所得信息來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)方案，看其能否達(dá)到可持續(xù)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于建筑的整個(gè)使用過(guò)程而言，設(shè)計(jì)方案扮演著重要的角色。設(shè)計(jì)人員運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估后，可以極大地優(yōu)化建筑的使用，減少對(duì)資源環(huán)境的負(fù)面影響。在BIM技術(shù)的幫助下，設(shè)計(jì)者能夠在方案設(shè)計(jì)的初始階段就對(duì)建筑性能進(jìn)行評(píng)估并比較各個(gè)建筑方案，然后選出建筑性能最佳的方案，還可以大致掌握建筑物整個(gè)使用過(guò)程的耗能。

3.4 可視化表達(dá)

BIM在建筑設(shè)計(jì)中主要的應(yīng)用之一便是可視化設(shè)計(jì)，它表現(xiàn)在以下幾方面：首先，在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)建筑進(jìn)行實(shí)時(shí)關(guān)注，以及時(shí)找出設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)并進(jìn)行修正。在設(shè)計(jì)演示時(shí)期，BIM技術(shù)可以為投資者提供更加生動(dòng)、立體的畫(huà)面，比傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計(jì)圖紙更加直觀、清晰明了。其次，在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)期，借助BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)均在可視化表達(dá)狀態(tài)下完成，這樣可以實(shí)時(shí)地察看建筑形態(tài)和三維空間動(dòng)態(tài)效果。

3.5 協(xié)同設(shè)計(jì)

所謂的協(xié)同設(shè)計(jì)是指一種以網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)的設(shè)計(jì)信息交換和相互協(xié)作機(jī)制，也是一種設(shè)計(jì)過(guò)程的管理和組織方式。隨著建筑工程復(fù)雜程度加大，多學(xué)科交叉合作已經(jīng)成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。在二維CAD時(shí)代，協(xié)作設(shè)計(jì)缺乏一個(gè)高效的技術(shù)平臺(tái)。建筑設(shè)計(jì)工作中BIM技術(shù)的引入使得設(shè)計(jì)師們擁有了一個(gè)方便快捷的協(xié)作設(shè)計(jì)平臺(tái)。設(shè)計(jì)師即使處在不同地域也可以連接網(wǎng)絡(luò)來(lái)協(xié)作完成設(shè)計(jì)任務(wù)。協(xié)同設(shè)計(jì)的兩種方式包括LAN內(nèi)部協(xié)同方式和WAN協(xié)同方式，根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的協(xié)作模式。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，BIM技術(shù)已在目前的建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)技術(shù)相比它有著更加顯著的優(yōu)點(diǎn)，既能夠節(jié)省建筑設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本，又能夠提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量，對(duì)推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。因而目前建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中高效運(yùn)用等的問(wèn)題。

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