分析BIM技術中的建筑設計

李凱

（甘肅泓文建筑設計有限責任公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，在建筑設計中BIM 技術得到了廣泛的應用，建筑設計主要是利用BIM 技術虛擬化的模型來解讀不同結構的功能特性，進而在中后期更加規(guī)范化、系統(tǒng)化的施工降低能耗，幫助我國建筑業(yè)的進步。BIM 技術基于智能信息系統(tǒng)構建虛擬三維立體模型。設計員可以直觀地參考模型對建筑方案進行調整和改進，從而制定出更加科學合理的設計方案。

1 BIM技術在建筑設計應用中的優(yōu)缺點

1.1 BIM技術在建筑設計應用中的優(yōu)勢

結合我國目前建筑行業(yè)情況，通過對BIM 建筑設計技術與傳統(tǒng)建筑設計的對比和分析，BIM 技術的優(yōu)勢如下：（1）由二維平面的設計方案轉為三維模型的設計方案。通過BIM 技術模型模擬整個施工過程，項目經理與設計師能夠輕松掌握整個工程的關鍵節(jié)點、施工周期、控制最終完成度和預期效果。(2)建筑設計中BIM 技術具有獨立性，這個實體模型展示了一個分布式系統(tǒng)的結構，它要由各種不同的BIMAPP 進行協(xié)調。因此，在建筑規(guī)劃設計周期內，各個企業(yè)的工作人員可以獨立設計模型，并在統(tǒng)一的數字模型數據庫中顯示每個方案設計的實際效果。根據APP 的驗證、碰撞檢測等功能，對所有管道的交叉重疊情況、管井上下貫穿情況、墻柱梁的展開情況等進行檢測。施工圖設計可以保證上述問題的早發(fā)現、早解決，防止操作過程中出現臨時調整和返工情況，縮短施工周期，節(jié)約成本。(3)BIM 技術廣泛應用于建筑規(guī)劃設計，如數據信息傳輸、工作協(xié)調模型分級等，可實現建筑工程的多樣化設計要求。

1.2 BIM技術在建筑設計應用中的不足

BIM 技術雖然優(yōu)勢大，可以有效改善傳統(tǒng)設計中的不足，但由于種種限制，BIM 技術在實際項目實施中仍有部分應用缺點。具體來說：（1）BIM 技術在建筑設計中很新穎，其優(yōu)勢范圍從結構形式多樣、多技術協(xié)調及建筑造型復雜等復雜工程中脫穎而出。但是，在一些結構合理、管柱梁明的建筑工程中，他們被認為是多余的。BIM 在大多數建設項目中的應用是基于政府機構制定相關激勵政策等。(2)BIM 技術具備相關技術進行設計規(guī)劃和維護。在項目實施的全過程中，從設計方案、項目風險管理的多元化到項目的基礎建設，以及后續(xù)的運營。BIM 技術的方方面面都被添加到其中[1]。需要每個單位設置綜合能力強的專業(yè)人員，這樣成本就會增加。因此，雖然BIM 技術范圍廣泛，具有很強的優(yōu)勢，在世界工程建設領域早已得到認可，是未來建筑規(guī)劃設計的發(fā)展趨勢。但以目前基建領域的設計、建設和管理上存在出入。此外，BIM 技術維護成本高，阻礙了其在建筑行業(yè)中優(yōu)勢的發(fā)揮，也影響了它的應用和推廣。

2 BIM技術在建筑設計中的應用

2.1 建筑效果可視

傳統(tǒng)建筑設計在施工圖上展示，無法直觀展示產品的設計形象，無法準確展示每一個數據信息。BIM 技術可建模、3D 渲染、動畫，精準展示三維建筑設計的形象。使用BIM 技術快速建造模型時，模型再次建模后，整體的建筑效果也相應變化。我們會分析其中的一些變化，并在反復推敲的基礎上，利用BIM 模型設計提高其合理性，進一步高效地進行建筑規(guī)劃設計。與傳統(tǒng)的3D 繪圖軟件相比，BIM 技術大大減少了建筑規(guī)劃設計的時間和成本，提高了建筑規(guī)劃設計的準確性和效率。

2.2 提高圖紙的可施工性

BIM 技術應用可以合理處理各專業(yè)模型構建和結構三維設計方案改進中的優(yōu)化。BIM 技術的主要是通過Revit、Rhino等App構建三維模型。實物模型準確表達了每棟建筑的尺寸與位置關系和材料，并使用專業(yè)系統(tǒng)對已竣工的工程建筑、建筑物和管道進行檢測，并將其轉化為碰撞檢測報告，得以保障建筑施工。加強各部門工作人員的協(xié)調、溝通和聯系，完善建設方案的可施工性。

2.3 綠色設計

如今，建筑行業(yè)對于工程建筑周期中的綠色和低碳環(huán)保特性的要求已顯著增強。在建筑設計過程中，BIM 技術可以利用仿真模擬建筑在建設周期內的能耗狀況，進行對比，改進設計。選擇最佳的節(jié)能建筑設計方案，綠色、低碳、環(huán)保，生態(tài)保護建筑方案，完成工程建筑在項目周期的節(jié)能降耗。

2.4 參數化設計

在BIM 建設中，所有工程項目的所有信息內容都在一個數據庫中查詢，即上述中的數據庫。隨著社會的發(fā)展，越來越多的業(yè)主要求工程建筑更具特色，他們強調了很多對建筑規(guī)劃設計的要求，這也是對建筑規(guī)劃設計的一次嘗試。許多設計傾斜和扭曲的研究已經考驗了傳統(tǒng)的建筑規(guī)劃設計。針對三維空間轉換和不規(guī)則的設計，設計師在設計上進行了大量的實驗。BIM 的參數化設計解決了所有問題。BIM 在技術上采用了三維數據庫管理的參數化設計。扭曲的屏幕可以很好地與設計結合；結構上，從點、線、面等要素到梁、柱等預制構件均可替換。

2.5 建筑空間規(guī)劃

在工程建筑的空間布局中，利用BIM 技術對施工地段的地貌坡向、坡度等地質構造進行模型分析，為復雜地貌下的房屋建筑分析帶來強大的服務支撐。BIM 技術在建筑空間布局中的作用也很大。相關人員通過三維模型做到推進設計，對工程進行道路流向、總體、室內視覺分析。經過調整和考察，確定了合適的項目和建筑空間布局方案。

2.6 建立建筑模型

建筑模型制作是設計方案最直接的體現，是設計師設計構思的信息內容的實物模型。在建筑設計過程中，建筑模型制作非常重要。建筑模型制作的水平也將決定建筑工程的質量。三維模型設計APP雖然可以與工程建筑進行交互，但不能準確地展示大量的信息內容，缺乏實用價值。建筑模型制作是建筑規(guī)劃設計的基礎，在保證基本牢固性后，融入設計理念，對工程建筑空間進行有效的綜合分析和設計，確保建筑模型制作與設置的規(guī)范化、合理化。在設計時，要綜合傳統(tǒng)建筑規(guī)劃設計的不足，建立參數化設計實體模型，對相關信息進行智能化解決，使設計者在設計的基礎上進行改進。

2.7 仿真技術應用

建筑設計方案明確后，設計師將基于現代技術，對建筑各項指標是否符合規(guī)范進行檢查，確保建筑結構能夠合理承受載荷，確保其在使用期間的安全系數。同時，建筑設計還應充分考慮突發(fā)事件的危害，如地震或短時間內承載能力大的公共事件，以減少對公眾的影響。在設計過程中，運用BIM 應用仿真技術對建筑設計進行仿真，綜合仿真可以提高建筑結構的承載能力，從各個方面分析結構，提高建筑物的抗震等級和抗沖擊力。

3 結束語

總體來說，BIM 技術在我國大型工程項目和一些設計階段的應用在現階段非常普遍，通常是因為這類技術在整個應用過程中需要更多的成本。同時，各種APP 中間信息內容的傳輸不暢通，對BIM 技術的應用和推廣存在一定的限制。因此，有必要充分利用BIM 的技術優(yōu)勢進行工程建筑的協(xié)同、可視化、參數化設計，從而合理提高工程建筑質量，推動建筑企業(yè)綠色發(fā)展。