淺談計算機輔助建筑設計中BIM技術的應用

張喆

【摘要】隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，公共建筑的要求也在不斷的提高，并且建筑結構的復雜性、科技含量和使用要求也愈來愈高。BIM技術屬于新型CAD技術，可實現(xiàn)建筑設計的技術創(chuàng)新。因此，本文則重點分析BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用。

【關鍵詞】計算機輔助建筑設計；BIM技術；應用

近幾年來，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展， BIM技術的應用日益廣泛。傳統(tǒng)的計算機輔助建筑設計難以滿足當前現(xiàn)代建筑行業(yè)的高性能要求，也就無法設計出優(yōu)秀的建筑設計圖。而BIM技術則可較好的解決這一問題，有效提高建筑設計質量。本文首先分析BIM技術在計算機輔助建筑設計中的重要性，然后探討B(tài)IM技術的相關應用。

一、計算機輔助建設設計中BIM技術的重要性

采用BIM技術可全面擺脫簡單的幾何應用格局，構成立體的建筑物整體。如下圖1所示：采用BIM技術設計的建筑與傳統(tǒng)的繪圖軟件所設計的建筑構圖相比，BIM技術更好的表達了建筑物的整體性。

1、優(yōu)化施工方案

BIM技術，可對建筑設計、施工和管理三個生命周期進行優(yōu)化管理，不僅可以有效促進數(shù)據(jù)信息交換和共享，還可以加快設計的決策速度，有效降低項目開發(fā)成本，如下圖2所示：滿足設計者需求。采取BIM技術，可綜合集成的管理在工程項目中的相關資料，并將其設計成為BIM中的信息數(shù)據(jù)模型，使該資料數(shù)據(jù)可以服務于該工程項目的全生命周期。

2、確保施工安全

應用BIM技術軟件來進行建筑設計時，操作對象不再是幾何對象，而是墻體、門、窗、梁、柱等建筑構件；并且在BIM系統(tǒng)屏幕界面上，可以修改施工中所存在的相關問題，設計圖中也不再是沒有關聯(lián)的點和線，而是由建筑構件所組成的整體。并且在整個建筑設計過程中，立足數(shù)據(jù)關聯(lián)技術，進行三維建模，可隨意生成各種平、立、剖面的二維圖紙，大大滿足現(xiàn)實建筑設計的需求。

3、克服維護障礙

設計過程中即可獲得高效、精確的建筑繪圖，實現(xiàn)圖紙文檔的自動生成（如下圖3所示）。不僅可以完善及協(xié)同工作平臺，還可以實現(xiàn)平面、立面、剖面圖與建筑三維模型的關聯(lián)。也就是在建筑設計中，若是某一圖紙發(fā)生變動，則其它圖紙中相應的部分也會同步被改動，關聯(lián)性極強，從而發(fā)揮了BIM技術設計的應用優(yōu)勢。應用BIM技術，既可以支持傳統(tǒng)繪圖中的平、立、剖面圖的二維方式表達，同時，也可支持軸測圖以及透視圖等三維方式的表達，并以動畫方式顯示方案；此外，還可以支持可擴展標記語言（XML）格式，不僅便于數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳輸，也可提升BIM方案數(shù)據(jù)的可擴展性。

二、BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用

1、概念設計

在概念設計階段要對整個設計方案進行構思，因此可能會有許多設計方案在這一階段出現(xiàn)，概念設計為設計的下一個階段提供基本構架。該階段是整個設計過程中最有創(chuàng)新性的部分，并且基本上決定了整個建筑的空間功能的分配，結構設備的設計和施工方法等。在概念設計中主要相關的是建筑方案的細化，建筑的體量以及外觀，并且對建筑的位置和現(xiàn)場的方位以及建筑的結構和室內環(huán)境的質量等進行確定。在傳統(tǒng)的常規(guī)設計中，概念設計是完全依賴建筑師的經(jīng)驗和知識，形成方案后再交給設計團隊和其他成員進行分析和細化，在分析后如果對設計不滿意則需要進行修改。這一修改過程將會耗費大量的時間。但在基于BIM的建筑設計中，BIM設計可以為整體的設計提供一個全方位的模型，極大的節(jié)約了設計人員在圖紙繪制上所消耗的時間，使設計者的精力更多的集中在設計方案上。

2、設計深化

分析過程需要的信息資料則需要很長時間的編輯，BIM借助跨專業(yè)的整合設計省去了深化設計中很多重復性的建模過程，設計深化階段不僅可以代表真實的幾何形狀，還可以利用BIM接口進行導出分析。為了達到模型導出的作用，BIM建模軟件和分析軟件的有效接口具有以下特點：BIM軟件中特定屬性和關系是在專業(yè)分析需要的部分組合下形成的；包含建筑幾何形狀，可實現(xiàn)對建筑精確的表達。具體的BIM模型可以對分析模型進行提取，并在不同分析用途中實現(xiàn)改變。支持數(shù)據(jù)轉換的格式必須保證抽象分析模型和實體BIM模型中建筑關系的轉換，并且對雙方建筑信息的更新進行支持。不同的分析從模型中提取不同的信息，例如有些屬性是部分專業(yè)分析必須的，有些專業(yè)的分析是沒有必要性的。在目前的技術條件下發(fā)展一種對所有分析都支持的直接交換格式是不太可能的。

3、施工圖繪制

指導施工的重要方法就是圖紙，也正是這個原因，設計人員需要繪制大量的圖紙對業(yè)主和施工方的工作需求進行滿足。BIM的一項重要的功能就是圖紙的繪制，無論是平面、剖面還是立體的圖紙以及統(tǒng)計報表都可以借助BIM獲得。基于BIM的建筑設計中，施工圖的繪制同以上幾個階段比較是最為簡單的設計環(huán)節(jié)。在經(jīng)過設計深化后，設計成果往往是一個包含了豐富建筑信息的三維模型，我們在BIM中所見到的形體都可以實現(xiàn)。在三維立體視圖下，剖切樓梯就能得到樓梯處的詳圖，即使是比較復雜的機房管理環(huán)境，在三維視圖下整個布局也會非常的清晰。由于BIM自身的特點，施工圖紙的繪制變得像是模型的附屬品，雖然圖紙在指導和記錄整個建筑建造過程中是比較重要的方法，但是在未來的發(fā)展中，施工圖紙很有可能會成為一種設計信息的表達，模型或將成為法律和建筑合約中關于建筑信息的重要表達方法。在美國的鋼結構協(xié)會中關于它的標準曾經(jīng)說道指出：如果方案中的鋼結構有著模型和圖紙兩種形式的表達，那么設計的記錄就以模型為準。但是如果圖紙的格式法律限制被解除，BIM的發(fā)展會更加快速，設計和施工的高效率也會成為可能。

三、結束語

在計算機輔助建筑設計中應用BIM技術，不僅能可提高建筑設計精度及速度，而且還能夠提高工程施工效率，完善工程中管線布設過程中的協(xié)同工作，避免了重復建模過程，在施工圖繪制中利用BIM技術使圖紙的繪制變成模型的附屬品，幫助復雜建筑環(huán)境的清晰化，發(fā)揮實際應用價值。

參考文獻：

[1]陳思達.探討B(tài)IM技術在計算機輔助建筑設計中的運用[J].四川水泥，2015，01：112.

[2]范蒞.BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用[J].藝術科技，2015，08：124.

[3]馬凱.探討B(tài)IM技術在計算機輔助建筑設計中的運用[J].城市建設理論研究：電子版， 2015.

[4]周華. 計算機輔助建筑設計中BIM技術的應用[J]. 無線互聯(lián)科技， 2015.

[5]王錚輝. BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用探究[J]. 江西建材， 2014， 16 （16）：11.

[6]王慧琛，李炎鋒，趙雪鋒，張晉. BIM 技術在地下建筑建造中的應用研究--以地鐵車站為例[J]. 中國科技信息，2013，15：72-73.

[7]黃偉華，劉春雷，閆文凱. BIM 技術在建筑設計方案前期深入探索應用[J]. 土木建筑工程信息技術，2013，04：76-85.

[8]李犁. 基于 BIM 技術建筑協(xié)同平臺的初步研究[D].上海交通大學，2012.