BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用探微

楊 虎/大連花園口經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃編制研究中心

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BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用探微

楊 虎/大連花園口經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃編制研究中心

【摘 要】隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，一些新型技術(shù)不斷應(yīng)用到工程建設(shè)當(dāng)中，其中效果較為明顯的就是BIM技術(shù)的應(yīng)用，對建筑行業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用。利用BIM技術(shù)能夠讓設(shè)計人員從復(fù)雜的工作中解脫出來，提高工作效率，而且數(shù)據(jù)也更加的準(zhǔn)確，自動化水平不斷提升。為了加快BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用，本文從BIM技術(shù)的內(nèi)涵、特色及應(yīng)用等幾個方面進(jìn)行闡述，具有一定的參考價值。

【關(guān)鍵詞】BIM；技術(shù)；設(shè)計；應(yīng)用

隨之時代的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，現(xiàn)代建筑行業(yè)所面臨的問題越來越嚴(yán)峻。如今建筑工程不僅僅需要華麗外表，還要盡可能縮短建筑設(shè)計周期，加快建筑速度。但是，與之相矛盾的是，如今的建筑規(guī)模越來越龐大復(fù)雜，如果還按照傳統(tǒng)的思路進(jìn)行設(shè)計和建筑，絕對不可能在預(yù)定的時間內(nèi)完成建筑目標(biāo)。而設(shè)計周期和施工周期越長，所消耗的成本也將越大，這絕對不是工程承包者的本意。為此，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。作為一種信息技術(shù)，BIM以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，可以將施工過程中的相關(guān)工程數(shù)據(jù)模擬成模型，從而方便設(shè)計者進(jìn)行建筑設(shè)計，方便施工者進(jìn)行施工，方便運(yùn)營者進(jìn)行運(yùn)營。本文就將來探討一下應(yīng)用BIM技術(shù)輔助建筑設(shè)計的問題。

1. BIM技術(shù)的內(nèi)涵

什么是BIM技術(shù)?實際上，BIM技術(shù)不僅僅只是一個軟件系統(tǒng)，更不僅僅是一個利用三維數(shù)字技術(shù)建造模型的模型設(shè)計工具。不同的人對其的定義也有所不同。它能夠幫助建筑設(shè)計者將復(fù)雜龐大的工程體系具體出來，成為一個小的可以觀察分析的模型，從而達(dá)到提升建筑中各個環(huán)節(jié)的建筑質(zhì)量，提高建筑中各個環(huán)節(jié)的建筑效率的目的。BIM技術(shù)不是單獨(dú)存在并且被使用的，它需要與各部門之間相關(guān)的工程信息數(shù)據(jù)庫相聯(lián)系，從而將整個建筑過程包括設(shè)計，施工，運(yùn)營和維護(hù)，拆除等各個環(huán)節(jié)都聯(lián)系起來，實現(xiàn)對工程的精細(xì)化管理。一般來說，解讀BIM技術(shù)需要從其組成，功能和實現(xiàn)手段等幾個部分入手。BIM的組成可以分為兩部分，一是一種融合了建立，傳遞，分析三點的建模技術(shù)，二是與前者相關(guān)的一整套的處理流程。建模的過程就是要將各種圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)，可以方便人們進(jìn)行計算，分析，根據(jù)參數(shù)等變量來研究圖形的走向。其數(shù)據(jù)還包括建筑構(gòu)件的工作性能，建筑的必要性以及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，能量分析等。整個巨大的信息系統(tǒng)中所有信息都不是孤立的，二是聯(lián)系緊密，變化一致的。任何一個建筑構(gòu)件的數(shù)據(jù)變化，都會影響整體數(shù)據(jù)的變化。這樣得出來的數(shù)據(jù)模型，每一個環(huán)節(jié)緊密相連，容易實現(xiàn)對建筑施工過程的精細(xì)化管理。通過以上分析不難看出，BIM技術(shù)有著普通二維作圖軟件不可比擬的優(yōu)勢，那就是BIM技術(shù)里所有的數(shù)據(jù)都有聯(lián)系，牽一發(fā)而動全局，一個構(gòu)件的改變對全局的影響一目了然，其敏感性和精確性也就比普通二維作圖軟件更高，使用起來也更實用有效。

2 .BIM技術(shù)的特色

2.1參數(shù)化的建模方式

何為參數(shù)化?參數(shù)化就是指整個建模的過程中，有著未知的可以變化的量。這也就是為什么BIM技術(shù)能夠做到“一個建筑構(gòu)件數(shù)據(jù)的變化將影響整體數(shù)據(jù)的變化”的原因了。比如說，門梁，門窗，支撐的柱子等都將參數(shù)化建模，當(dāng)門梁的數(shù)據(jù)有所變更時，門窗和柱子的比例大小等各項數(shù)據(jù)都會隨之改變，這樣能夠大大節(jié)省設(shè)計者去計算的時間。如同最低等的統(tǒng)計軟件excel上的求和等功能一樣，只要上面的數(shù)據(jù)變化，下面的數(shù)據(jù)就會在系統(tǒng)的幫助下跟著改變，不用使用者再去計算一遍。

2.2數(shù)據(jù)的一致性和協(xié)調(diào)性

這點是對上一點的強(qiáng)調(diào)，也是其參數(shù)化建模的結(jié)果。通過BIM技術(shù)建立出來的模型不僅僅是個二維平面圖形，而是一個三維立體圖形。設(shè)計者能夠在圖像山研究其正面?zhèn)让娴孛嫫拭娴雀鱾€平面。而且在共享資源的時候，不必?fù)?dān)心因為時間和空間上的差異而導(dǎo)致的資源偏差，從而更放心地去專注自己手頭上的工作，從而提高設(shè)計速度，使得圖紙和工程項目的施工設(shè)計同步。

2.3方便每一個參與方協(xié)同合作

前面已經(jīng)提到，BIM技術(shù)能夠把工程項目從設(shè)計，施工，運(yùn)營，維護(hù)和拆除等各個環(huán)節(jié)的所有參與部門的數(shù)據(jù)都聯(lián)系起來，從而實現(xiàn)對工程的精細(xì)化管理。如果各個參與方之間的信息是斷片的，沒有聯(lián)系各自為政的，那么整個工程就會變成一個零散龐大的系統(tǒng)，里面各個組成部分聯(lián)系松散，不利于實現(xiàn)對工程的精細(xì)化管理。BIM技術(shù)的信息是聯(lián)系協(xié)調(diào)一致的，而且在資源共享的過程中不會因為時間空間上差異而使資源出現(xiàn)偏差。各個部門的信息暢通了，自然能夠很好地進(jìn)行溝通與協(xié)作，從而提高工程施工效率，滿足現(xiàn)代化建筑施工的質(zhì)量時限要求。

3. 建筑設(shè)計環(huán)節(jié)BIM技術(shù)的應(yīng)用問題

3.1在虛擬建筑中進(jìn)行設(shè)計

BIM技術(shù)是一項很有意思的技術(shù)，對設(shè)計師來說，更是天大的福音，因為其可以讓設(shè)計者在虛擬的建筑中進(jìn)行設(shè)計，而且能夠?qū)崿F(xiàn)高度的仿真效果。如同考古建筑時，需要復(fù)原一些殘損的古代建筑一樣，設(shè)計師可以利用BIM技術(shù)模擬出一個與現(xiàn)實中的場地環(huán)境等各方面都相似的建筑場地，然后將初始的建筑設(shè)計模擬出來，在這個建筑的基礎(chǔ)上不斷完善和改造。比如想要設(shè)計旋轉(zhuǎn)樓梯，就可以在原來直樓梯的基礎(chǔ)上改變圖樣，觀察其余數(shù)據(jù)和原來數(shù)據(jù)的偏差，尋找對成本影響最小的，對建筑結(jié)構(gòu)影響最小且適宜施工的方案進(jìn)行操作。因為BIM技術(shù)模擬出來的圖形牽一發(fā)而動全局，很容易就能夠設(shè)計出一套合理的方案，再不用擔(dān)心別的數(shù)據(jù)變化會對整個設(shè)計造成怎樣的影響，自己又漏掉了那些細(xì)節(jié)沒有考慮。

3.2運(yùn)用其高級分析技能

2DCAD所繪制的圖像都是靜態(tài)的，不方便對其中的圖像進(jìn)行改造，觀察整體設(shè)計的變化。但是BIM技術(shù)就不同，其所模擬出來的圖樣是動態(tài)變化的，是立體的，所有參數(shù)數(shù)據(jù)都緊密聯(lián)系。因而只要把相關(guān)建筑構(gòu)件的數(shù)據(jù)輸入到該模擬軟件里，系統(tǒng)就會自動輸出建筑物的相關(guān)結(jié)構(gòu)，并對其相關(guān)性能進(jìn)行分析，最大限度地去幫助設(shè)計者完善自己的設(shè)計圖樣，分析其中可能造成的各種變化，提高設(shè)計者的設(shè)計速度，提高施工者的施工效率。

3.3自動化的變更管理

自動化變更過管理是建筑設(shè)計者施工者等的福音，因為設(shè)計者在設(shè)計圖樣的過程中，常常需要去考慮如果多設(shè)計一個窗口，房間整體的采光程度和磚墻的受力情況以及建筑材料等的變更情況會是怎樣。再者，如果這座大樓不是規(guī)規(guī)矩矩的長方體設(shè)計又將對整體產(chǎn)生怎樣的影響。總而言之，每一次變更都需要設(shè)計者進(jìn)行大量復(fù)雜又不一定精確的計算，費(fèi)時費(fèi)力。如果把這些問題交給BIM技術(shù)軟件，一切都可以迎刃而解。它會幫助設(shè)計者計算出一切可能波動的變化因素，幫助設(shè)計者進(jìn)行決策。

4.結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)在計算機(jī)輔助建筑設(shè)計中的應(yīng)用對于現(xiàn)代建筑行業(yè)具有重要意義，其建模的模型與普通二維繪圖最大的區(qū)別就是其數(shù)據(jù)具有一致性，協(xié)調(diào)性，可以實現(xiàn)牽一發(fā)而動全局的逼真立體模擬，方便施工者實現(xiàn)對整個工程的精細(xì)化管理。雖然該項技術(shù)仍在推廣和完善過程中，但在不久的將來，它一定會大放異彩。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾旭東，趙昂.基于BIM技術(shù)的建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)用研究[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報.2006(02).

[2]劉耀文.淺析BIM技術(shù)在計算機(jī)建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2015，(23):33－34.

[3]王婷，劉莉.利用建筑信息模型(BIM)技術(shù)實現(xiàn)建設(shè)工程的設(shè)計、施工一體化[J].上海建設(shè)科技，2010(01).