新形勢下建筑設計階段BIM技術應用研究

喬良

信息化時代，伴隨科學技術的突飛猛進，國內經濟的增長速率也在不斷提高，社會經濟以平穩(wěn)的勢態(tài)發(fā)展，人們希望擁有更加優(yōu)越的生活品質以及更舒適的生活方式。所以對生活環(huán)境和建筑設計兩方面提出了新的要求，在這種情況下，BIM技術便凸顯出自身的優(yōu)勢，它可以把建筑設計結構模型與虛擬形態(tài)相結合，協(xié)助規(guī)劃設計搭配裝飾顏色等，如果將它恰當?shù)剡\用在建筑環(huán)境、建筑結構以及建筑設計中將變得更加直觀鮮明，提升改進空間和美感。本文將說明BIM技術的基本含義，揭示BIM 技術的特點和現(xiàn)階段工程設計存在的問題，從前期建筑模擬設計和動態(tài)設計上分析BIM技術的應用層面，并說明這個技術在建筑設計階段應用的前景趨勢，確保建筑整體設計階段舒適度及合理性更強。

憑借建筑中包含的大量信息從而生成的數(shù)字信息仿真技術稱之為BIM技術，這一技術在虛幻空間建成建筑物，最大化還原建筑物的真實感，客觀、科學、直接地表現(xiàn)在人們眼前。由于BIM技術是通過數(shù)字化的建筑組件組成信息表現(xiàn)事實，所以建筑的構建活動展開時，可以運用矢量圖的形式構建建筑物，正是因為BIM技術具備這種特征，才能全方位、直觀地將建筑物效果表現(xiàn)出來。

一、BIM技術的基本含義

BIM翻譯成中文的意思是建筑信息模型。通俗的說，BIM技術其實就是一種運用于工程建設管理方面的數(shù)據(jù)化工具，但是它更加先進，通過參數(shù)模型可以整合各種項目蘊含的信息數(shù)據(jù)，從策劃項目開始至項目的維護運行這一完整的流程中展開共享和傳送活動，幫助工程技術人員了解所有的建筑信息以及實際應對的方式，它能極大地提高生產效率、降低成本以及減少工作周期，除此之外，這項技術還擁有很多各異的特征，諸如可視性、模擬性、協(xié)調性和優(yōu)化性。就拿可視化這一點來說，根據(jù)具體情況構建建筑物時，無法只借助想象力來進行操作，需要調用其他有3D特效功能的軟件才能實現(xiàn)，BIM技術通過可視化操作完美地處理3D特效，不僅僅只是讓效果圖可視化，同樣地還能讓建設建筑物的整個過程都達到這個效果。

二、當前建筑工程設計階段存留的缺陷

原始的建筑方式通過借助二維圖紙進行設計，雖然能通過二維設計的方法獲取整體的設計全貌，但是通常需要設計人員的經驗直覺設計建筑模型的內部結構，具有較強的主觀意識，無法用科學的理論數(shù)據(jù)支持，無法保障建筑工程的質量。原始陳舊的建筑設計方式，二維圖紙?zhí)峁┎涣嗽O計師最直觀的空間感受，建筑空間的內容理解不到位，由此造成設計圖紙和實際建筑物相離甚遠，與此同時專業(yè)協(xié)調力不足，矛盾得不到有效解決，設計圖紙與業(yè)主需求不符，造成整體的設計效果不佳，設計進程延緩。最終的設計效果展示之前，還要渲染傳統(tǒng)的二維設計，確保最后呈現(xiàn)出更好的效果。但也有一個缺陷，后期設計產生的效果圖為靜態(tài)，而非動態(tài)，無法直觀感知建筑物內部的構造和整體的布局特點，具有一定的局限性。

三、建筑設計階段BIM技術的應用

在原始二維狀態(tài)下運用CAD方法設計建筑物時，圖紙中不包含構建的特性，用點、線、面的形式加以表現(xiàn)，以二維形態(tài)的圖紙呈現(xiàn)在大眾眼前，項目業(yè)主及相關單位應從不同的角度出發(fā)測算經濟收益并優(yōu)化對應的設計方案，相關單位應重新繪制二維圖紙以此進行測算，結合測算軟件建立模型，建模周期較長，需要投入較多的時間和人力資源。BIM技術的推出為設計階段注入了新的活力，運用BIM技術的環(huán)境下，設計軟件導出BIM數(shù)據(jù)，相關單位借助此條件下的三維軟件測量平臺，導入各自專業(yè)所需的BIM數(shù)據(jù)，便能在算量軟件中建立建筑模型，縮短建模的時間周期，將工程量精確的計算出來，從而推算出項目耗費的成本，假如需要修改設計的方案，調整設計的方案之后，再次把新設計方案背景下的BIM數(shù)據(jù)導入，即可直接得到修改后的項目成本數(shù)值。建筑設計階段BIM技術的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.三維設計完成BIM出圖

在建筑工程設計的階段運用BIM技術，BIM技術依賴于眾多的軟件才能實現(xiàn)自身的功能，這是它的一個獨特之處，Revit軟件有較高的兼容性，在設計的過程中被廣泛的使用，通過Revit軟件完成建模，在建模的過程中利用新建項目，賦予建筑工程項目中的構造條件一定的信息，譬如柱子、橫梁、板材混凝土的強度、墻面的材料質地、室內和室外環(huán)境的裝修情況等，業(yè)主及相關單位可以直觀地看到整個項目的三維設計效果圖，運用BIM技術設計建筑的過程中，使用BIM技術剖析切割模型的任一位置，可以獲得平面圖紙、剖面圖紙和立面圖紙等圖形，在二維出圖插件的基礎上完成BIM出圖，使用自動添加所需標記，索引后最終形成符合要求規(guī)范的圖紙。

2.審查設計

BIM可視化檢查的特點，確保了各專業(yè)之間統(tǒng)一協(xié)調。針對建筑設計中不同專業(yè)之間進行軟碰撞和硬碰撞的檢查，譬如測試管道間以及管道節(jié)點的碰撞，BIM可以自動生成檢測報告，透過檢測報告的數(shù)據(jù)，設計者就存在的問題進行調整，矯正設計過程中的弊端，補充設計中存在的不足和缺少項，經過這樣循環(huán)往復的操作流程，設計缺陷和錯誤率將大幅度降低，經過業(yè)主方的認可，施工方便能以此為施工條件，借助BIM技術審查設計，減少工程施工變更設計的頻率，最大程度避免施工返工、成本浪費現(xiàn)象的發(fā)生。

3.漫游可視化展現(xiàn)

為了使項目展示設計的效果更加直觀，不管是建筑物的外觀形狀還是建筑物的內部結構，都可以把BIM設計的模型導出為DAE格式的文件，然后將它導入Lumion軟件中，在這個軟件中渲染設計模型，進而使漫游可視化展示更加直觀顯眼，可以提前設置路徑調整展現(xiàn)的角度，通過設置的路徑不但可以觀察到展示的建筑工程項目設計外部的構造，而且還能看到建筑物的內部環(huán)境，總體來說，運用漫游的展現(xiàn)方式可以使建筑物內部的細部結構展現(xiàn)更加清晰直觀，對于漫游展現(xiàn)呈現(xiàn)的效果提出具體特定的修改建議，從而避免施工二次返工以及變更設計方案情況的發(fā)生。

4.統(tǒng)計工程總量

利用BIM技術建模，在三維設計中可以直觀獲取構件數(shù)值和構建的參數(shù)值，便于順利進行施工，同時也為相關單位提供統(tǒng)計工程總量的基礎。

四、BIM技術在建筑設計中的前景趨勢

應用BIM技術時，應讓相關部門引導，把這一技術的推廣作為戰(zhàn)略目標，尤其是針對相關的建筑管理部門統(tǒng)一出臺相關標準，完善建筑模型。政府可以加大對BIM技術的投資，開拓創(chuàng)新BIM技術，鼓勵相關企業(yè)在項目整體建設中應用具體成果；企業(yè)則應認同支持BIM技術的價值，在實踐中應用BIM技術，只有充分挖掘其潛在的創(chuàng)造性，企業(yè)才能全力投入為BIM技術提供發(fā)展的空間。

五、結語

BIM技術最先用于機械制造行業(yè)，后續(xù)被引用到建筑行業(yè)，它可以將原始傳統(tǒng)的施工圖精細化進行模擬，提高設計質量。總而言之，信息化技術影響了建筑行業(yè)的發(fā)展，特別是BIM技術在建筑設計階段的應用，建筑相關的企業(yè)應借助BIM技術，改變原始傳統(tǒng)的設計方式，通過BIM技術可視性、模擬性、協(xié)調性和優(yōu)化性的特點，在建筑設計中加以應用，突破二維建筑設計的瓶頸，促進建筑行業(yè)良性發(fā)展。