淺談BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

徐芳

（華東院都市院創(chuàng)作二部 上海 200070）

0 引言

BIM技術(shù)實際上在我國的多個領(lǐng)域已有運用和發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)是一項成熟的技術(shù)；建筑設(shè)計因各種因素的影響，自身的安全性、穩(wěn)定性、美觀性、合理性受到了不小的挑戰(zhàn)，建筑設(shè)計的工程量和信息量越來越大，將BIM技術(shù)和建筑設(shè)計深度融合能夠有效地解決建筑設(shè)計的現(xiàn)存問題，并且能夠促進建筑設(shè)計革新過去傳統(tǒng)設(shè)計的模式，達到跨時代發(fā)展的理想效果。本文針對BIM在建筑設(shè)計中運用的重要性以及實際運用展開論述。

1 BIM技術(shù)概述

BIM（Building Information Modeling）實際上是一項在三維數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)上集合建筑設(shè)計、施工和管理方法，實現(xiàn)了集成建筑工程項目等有關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，體現(xiàn)了建筑工程中數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新技術(shù)[1]。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用能夠利用建筑信息化和建筑數(shù)字模型有效的提高建筑項目的工作效率，作為協(xié)同工作的前提，從而達成建筑工程項目風險和環(huán)境影響的降低目標，實現(xiàn)出綠色設(shè)計和可持續(xù)發(fā)展。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中涉及的領(lǐng)域、行業(yè)廣泛，如建造、設(shè)計和檢測和管網(wǎng)控制工作等等，是建筑設(shè)計中一種新興的數(shù)字化設(shè)計方式，通過利用虛擬建筑信息模型完成相關(guān)的工作內(nèi)容。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的運用在極大程度上改革了過去傳統(tǒng)建筑設(shè)計的工作模式，也拉近了業(yè)主、設(shè)計、施工運營之間的距離，在建筑工程效率、建筑工程風險、資源浪費、建筑生命周期等方面帶來了顯著的效果，實現(xiàn)了設(shè)計階段的協(xié)同設(shè)計施工階段的建造過程一體化及運營階段的建筑物智能化維護及其設(shè)施管理[2]。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中應(yīng)用的重要性

2.1 滿足建筑設(shè)計的內(nèi)部需求

BIM技術(shù)的出現(xiàn)變革了以往傳統(tǒng)建筑設(shè)計的運營模式，使得與BIM技術(shù)融合的現(xiàn)代建筑設(shè)計適應(yīng)了現(xiàn)代化潮流的趨勢并且滿足自身的發(fā)展需求，同時也在另一層面，現(xiàn)代市場對建筑設(shè)計的不斷要求和不斷提出的挑戰(zhàn)也得到了有效的解決。

2.2 信息化功能

在當今信息化時代，建筑行業(yè)也必須相應(yīng)的跟隨時代的發(fā)展，BIM技術(shù)結(jié)合了數(shù)字化設(shè)計、虛擬建筑信息模型和三維數(shù)字技術(shù)等，將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計中無疑使得建筑設(shè)計在信息化的道路上邁出了一大步。BIM技術(shù)以傳統(tǒng)的三維建模方式相比擁有著能夠?qū)?shù)字信息隨身攜帶的巨大優(yōu)勢，對于建筑設(shè)計中施工方、設(shè)計方、建設(shè)方、甚至是用戶來說，都是一項能夠及時呈現(xiàn)信息清單和設(shè)計信息的技術(shù)，并且在人力、物力等眾多方面節(jié)約效果更加顯著。

2.3 BIM技術(shù)的多面性

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用是全面的，多樣的，絕不是僅僅在設(shè)計階段起到一定的作用。在設(shè)計、施工和運營管路的三個階段中，BIM技術(shù)能夠有效的扮演輔助的角色，提供相關(guān)適合的信息，全面展現(xiàn)建筑設(shè)計中的理念、實踐，為決策者和用戶等間接提出建議，不斷的優(yōu)化建筑設(shè)計方案，并且BIM可以通過計算機模擬計算成本與風險，優(yōu)化建筑設(shè)計的質(zhì)量，在加快方案實施速度和加深建筑設(shè)計和運營人員的相關(guān)了解等方面也具有一定的幫助。

2.4 BIM技術(shù)的主要特點

BIM技術(shù)具有建筑模型參數(shù)化和數(shù)據(jù)信息關(guān)聯(lián)化的特點。BIM實際上就是建筑信息模型，以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，信息為技術(shù)核心，其中所有的信息為了能夠及時的獲取、更新和共享，通常以數(shù)字形式保存在單一模型的集成數(shù)據(jù)庫中，因此保存的數(shù)據(jù)必須是具有實時性、一致性和關(guān)聯(lián)性。數(shù)據(jù)之間的完全關(guān)聯(lián)有利于提高工作效率和建筑設(shè)計工作之后的空間分析、傳熱分析等必要工作的進行。

3 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的實際應(yīng)用

3.1 方案設(shè)計階段

在每個建筑工程開始之前，必須要準備好設(shè)計方案，這對于整個建筑施工起著重要作用，BIM技術(shù)通過虛擬建筑信息模型，結(jié)合建筑現(xiàn)場實際情況，將三維模型和建筑略圖結(jié)合到一起，在方案成型的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)設(shè)計方案和繪圖相互統(tǒng)一。

3.2 技術(shù)設(shè)計階段

BIM技術(shù)與建筑設(shè)計的深度融合，在建筑設(shè)計工作中實現(xiàn)了二維圖紙和三維模型相互切換、立體和平面之間轉(zhuǎn)換的隨時性。BIM技術(shù)能夠通過將實際和模擬相結(jié)合，優(yōu)化建筑設(shè)計質(zhì)量，確保建筑設(shè)計的合理性、穩(wěn)定性、安全性，完成建筑設(shè)計目標。對于復雜、大型的建筑形體，BIM技術(shù)可以利用計算機技術(shù)和三維數(shù)字技術(shù)，根據(jù)需要進行任意的剖面分析，從而做到有效避免各個方面可能出現(xiàn)的設(shè)計盲區(qū)。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用便利了整個建筑設(shè)計工作，如只需要在明細表中添加相應(yīng)的公式，就能夠得到建筑實體面積的答案。

3.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可視化

BIM是以三維模型技術(shù)為基礎(chǔ)的新興技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中利用的CAD軟件能夠通過在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計初期建立建筑結(jié)構(gòu)的三維實體模型，更好的將建筑結(jié)構(gòu)的詳細信息展示給有需要的用戶，使得不同層次、不同需求的用戶對于建筑構(gòu)件信息、功能布局能夠有著更加直觀的、準確的、認識與了解。在大型的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，BIM技術(shù)可以很好的做到對其工程整體結(jié)構(gòu)的動態(tài)展示，公布建筑結(jié)構(gòu)的各項參數(shù)，不僅有利于用戶觀測，在領(lǐng)一方面也有利于發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)中較難發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷或者設(shè)計缺陷，從而協(xié)助設(shè)計達到最佳的設(shè)計效果。由此可得，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中可視化部分的運用對于提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體質(zhì)量具有相當重要的現(xiàn)實意義。

3.4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮到除了建筑工程本身，還要考慮建筑工程所處的場地。在現(xiàn)實情況下，場地建筑設(shè)計會受到來自地質(zhì)環(huán)境和水文條件等因素的影響，這就需要BIM技術(shù)結(jié)合地理信息系統(tǒng)對建筑工程的場地進行模擬判斷和信息分析，通過結(jié)合實際情況的模擬環(huán)境，比較不同建筑場地的特點、條件，從而選擇出最佳的建筑場地，在最大程度上滿足用戶的需求以及基本的穩(wěn)定性、安全性原則。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有復雜性，并不是簡單的在各個建筑工程中做加減乘除，而是需要將建筑工程中的每一個部分靈活組合，形成一個內(nèi)部相互支撐的有機整體，一切服務(wù)于完成建筑結(jié)構(gòu)的各方面指標和要求達到標準水平[3]。在此目標前提下，BIM技術(shù)則是完成對建筑結(jié)構(gòu)性能分析任務(wù)的重要手段。相比較于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)性能分析工作，BIM技術(shù)的應(yīng)用則節(jié)約了大量的人力與時間，利用計算機技術(shù)完成計算，確保分析結(jié)果的準確性和建筑結(jié)構(gòu)性能的可靠性。

4 結(jié)束語

綜上所述，建筑設(shè)計正在面臨著現(xiàn)代社會快速發(fā)展帶來的巨大挑戰(zhàn)，但是在面臨挑戰(zhàn)的同時，也享受著帶來的自身發(fā)展的獨特機會。BIM技術(shù)與建筑設(shè)計的深入融合不僅對于建筑設(shè)計內(nèi)部的發(fā)展，在更深層次上，目前人類對于環(huán)境保護的理念越來越重視，建筑設(shè)計作為建筑工程質(zhì)量和建筑安全的關(guān)鍵的因素，只有追求先進的設(shè)計理念，合理的設(shè)計規(guī)劃和科學的設(shè)計技術(shù)，才能夠不斷和人類社會的發(fā)展需求更加靠近。