淺談BIM軟件在建筑設計中的應用

楊海

【摘要】本文作者分析了當前我國建筑設計技術發展的不足，研究了建筑BIM設計技術的發展意義及應用狀況。

【關鍵詞】建筑BIM設計技術；發展意義；應用

1、當前我國建筑設計技術發展的不足

1.1 技術落后，效率低下

目前很多設計公司，國企仍然將AutoCAD作為日常設計工具，實際工作中，在建筑視覺模擬、動態模擬分析、以及網絡環境下實現工作狀態的模擬只是少數建筑師的試驗性方法，并未和工程營建結合成一體，導致在設計意圖的表達上無法實現虛擬化體驗，在更高層次的虛擬現實環境下方案表現受到限制，不利于建筑方案的完善。設計工作大量重復，修改圖紙，引起多米羅效應，導致設計效率低下。

1.2 缺少共享的建筑數據庫

沒有在建筑設計行業建構完備的數字化資源系統，大量的與設計相關的信息沒有建立系統的分類和管理，設計師對資料的檢索、獲取，整理都必須花大量的時間和精力，重復性的研究工作經常在設計過程發生中。另外，與設計相關的建造信息、市場信息不能被方便的共享和鏈接到，設計與市場和建造經常發生分離。

1.3 工程各環節的分離

常常看到為了吸引甲方，設計部門會作出一些華麗的效果圖，但這樣的效果圖往往包含著虛假信息，它是靠人的審美主觀在主導的，和實際的工程往往出入很大。例如：一個優秀的建筑其設計圖紙與表現可以很平實，而一個糟糕的建筑設計其圖紙與表現卻可以是充滿藝術感。信息的分離，導致圖紙或表現的圖面藝術效果并不能傳遞給最終的建筑。

2、BIM技術的含義分析

從字面意思來講，BIM就是Building Information Modeling，翻譯成漢語就是建筑信息模型。隨著建筑市場的發展，環保節能已經成為建筑設計的主要內容之一，由此BIM 技術產生了。BIM作為一種集合現代設計技術，是以三維數字技術為基礎的，此種技術集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，BIM 是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。在工程建筑設計上，一個完善的信息模型囊括了工程建設和設計的每一個階段，都能很完整的統計每一個階段所要作業的基本情況，能夠完成項目工程對象的整體性描述，具有一定的指導意義和參考價值。BIM 具有單一工程數據源，可解決分布式、異構工程數據之間的一致性和全局共享問題，支持建設項目生命期中動態的工程信息創建、管理和共享。

3、BIM技術對建筑行業發展的意義剖析

BIM作為一種新的建筑設計和管理技術，一定程度上為建筑行業的發展注入了新鮮的血液，作為一種新技術極大了優化了建筑行業的發展環境，也一定程度上提高了建筑工程的集成化程度。BIM技術的使用也產生了巨大的社會效益和經濟效益，降低了成本和風險，加快了整個建筑行業的發展速度。

3.1 促進建筑信息化，實現數字化管理

首先是實現了單一工程數據源的構建工作。BIM技術的使用實現了使用信息的統一性和一致性，是的每一個參與方和參與人員都能順利的掌握相關的同步數據和資料信息，反過來也會優化作業中的工作質量。BIM技術的使用還能搭建信息資料交流與溝通的平臺，實現資源共享。其次，有利于加快CAD 技術的發展。BIM技術的使用實現了建筑信息的集成化、智能化和網絡化，實現了數字化管理和自動化作業，提升了作業效率。最后，確保集成化管理，BIM技術的使用可以對工程設計和施工的每一個階段實施檢測，確保建筑的質量、安全、進度等，爭取以最小的資源消耗來做出最大的工程作業量，實現建筑的節能化，提升建筑的品質。

3.2 優化工程設計，提升設計質量

BIM技術的使用，可以促進建筑設計的三維化，能實現3D的模型設計和圖像生成，保持與模型邏輯相關。一旦出現模型的變化，與之相關聯的圖像和文檔都會發生相關的變化。設計過程中所創建的對象存在著內建的邏輯關聯關系，當某個對象發生變化時，與之關聯的對象隨之變化。實現不同專業的資料共享。在各類專業設計的CAD信息中，設計者可以從模型中獲取信息，實現不同專業的協同設計。一旦出現某一個專業的設計對象發生了修改或者變化，那么其他專業設計中與此相關的對象也會發生對稱的變化。另外，還可以實現虛擬設計和智能設計。

3.3優化施工管理，提高建筑質量

BIM技術的使用可以實現集成項目交付IPD的管理，也就是可以把工程建設項目主要參與方在設計階段就能聚集在一塊，實現整體全局化的管理，同樣可以采用BIM 技術進行虛擬設計、建造、維護及管理。另外，可以實現動態化和集成化的管理，甚至是4D施工管理。可以實現把建筑物和施工模型相互鏈接，促進與施工資源、數據和場地數據的融合，構建4D 施工信息模型。最后，還可以實現項目各參與方協同工作。

4、BIM技術在我國建筑行業的應用狀況

隨著市場競爭的加劇和社會科學技術的發展，在將來也勢必會出現大批的建筑設計與管理技術。不可否認的是，近些年，建筑信息化的發展已經成為建筑行業發展的主要特性，也是極為重要的發展方向之一。BIM技術的發展一定程度上促進了建筑行業數字化和信息化的發展，針對其使用情況，筆者主要從協同設計及BIM技術兩方面進行探究。

4.1 協同設計與BIM技術的融合

針對協同設計來說，指的就是一種借助于特定的網絡進行的交流與溝通的手段，也是設計中開展組織與管理的形式，能有效的鏈接建筑行業的各個環節，形成整體性的設計理念。主要包括通過CAD文件之間的外部參照，實現相關數據之間的共享共用，做到可視化和互通化；可以通過網絡連接實現網絡視頻、網絡會議的部分，讓相關人員能夠跨部門、跨區域的溝通與交流；在構建數據資料庫的時候，實現操作的標準化和規范化；通過網絡管理軟件的輔助，使項目組成員以特定角色登錄，可以保證成果的實時性及唯一性，并實現正確的設計流程管理等。

BIM技術的應用，優化了建筑設計，可以說是對建筑設計的一次革命。這是因為：實現了設計的2D到3D的轉變；從線條繪圖轉向構件布置：從單純幾何表現轉向全信息模型集成；從各工種單獨完成項目轉向各工種協同完成項目；從離散的分步設計轉向基于同一模型的全過程整體設計等。在設計的過程中，BIM技術與協同設計技術相輔相成，相互促進，完美融合成了一個完整的整體。協同是BIM的核心概念，構成元素，輸入一次，各工種共享元素數據并于不同的專業角度操作該構件元素。BIM技術將為未來協同設計提供底層支撐，大幅提升協同設計的技術含量。在未來的設計中，協同設計將融合BIM技術，成為一種較為重要的設計途徑和方法。

4.2 BIM設計中的二維到三維

就我國的建筑行業設計來說，交付的設計成品一般都是2D圖紙，這一職業慣性大大限制了BIM技術的推廣與發展，導致一系列的管理和設計工作都必須圍繞著2D圖紙來展開。一般二維設計通過投影線條、制圖規則及技術符號表達設計成果，圖紙需要人工閱讀方能解釋其含義。2D CAD起到的作用只是代工繪圖，又稱為“甩圖板”。當然2D設計也有自身的優點：硬件要求低、容易掌握、靈活性強和繪圖效率高等。當下，人們對建筑的要求除了品質、安全之外，也開始追求美觀和節能，這些價值的實現2D在作業的時候就很難實現，這時候3D設計就出現了。3D能夠精確表達建筑的幾何特征，對任意復雜的建筑造型均能準確表現，這也預示著3D將成為高端設計領域的必由之路。

參考文獻

[1] 琳達·格魯特（美），大衛·王.建筑學研究方法[M].王曉梅譯.北京：機械工業出版社，2010.

[2] 劉旭. BIM技術在我國建筑行業的應用現狀與發展研究[J].城市建設理論研究，2013，（15）.