BIM技術在建筑設計中的應用

趙光輝 劉曉盟

摘 要：近年來，BIM 理念正逐步為建筑行業所知，在各大建筑設計院里采用BIM技術進行工程設計的案例也逐漸增多。本文介紹了BIM的核心理念，并從設計師的角度，重點闡述了BIM技術在建筑設計過程中的應用及價值。

關鍵詞：BIM技術；建筑設計；應用分析

BIM技術的概述

BIM（建筑信息模型）是數碼化的建筑三維幾何圖形，在這個模型中的建筑構件，不僅包含其幾何信息，還包含以建筑工程項目為基礎的工程數據。它在我國得到了廣泛發展和普及應用，一方面是因為高度集中的建筑和工程信息，有助于優化建筑產業鏈，提升資源配置和分配能力；另一方面是因為數碼化的三維模型使施工過程順序清晰，工程量明確，有利于提高施工效率和生產力。

BIM在建筑設計中應用的優點

2. BIM具有良好的協調性

各行業項目信息出現“不兼容”現象。如管道與結構沖突，各個房間出現冷熱不均，預留的洞口沒留或尺寸不對等情況。使用有效BIM協調流程進行協調綜合，減少不合理變更方案或問題變更方案3D畫面的模擬能效、緊急疏散、日照、熱能傳導等的模擬。

2. BIM通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息

三維幾何形狀信息和非幾何形狀信息，如建筑構件的材料、重量、價格、進度和施工等等集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據。為設計師、建筑師、水電暖鋪設工程師、開發商乃至最終用戶等各環節人員提供“模擬和分析”模型三維的立體實物圖形可視，項目設計、建造、運營等整個建設過程可視方便進行更好的溝通、討論與決策。

2. BIM能夠實現建筑工程不同部門進行有效的協同工作

建筑工程不同參與部門能夠高效的進行信息共享和數據、檔案的交流，實現網絡文字檔案、圖表檔案和視頻資料的上交、審查、審核及使用。建筑工程項目參與的各個單位通過信息化進行溝通和協調工作來實現工程的洽談和商定，實現工程施工質量的可控性、施工過程的安全性，并進行施工成本和施工進度的動態化管理和實時性監控。

2. BIM能夠實現工程設計的檢測、分析能源耗費、成本控制等

其能夠實現建筑工程項目的交付IPD管理。把工程中不同部門、不同階段在設計過程中進行有機的集合，使之服務于項目設計和使用的全部過程之中，通過BIM技術實現建筑工程的數字化設計并進行智能化管理，實現建筑工程項目的動態化、集成化和可視化的多維項目管理。通過對建筑物和施工現場立體建模和施工過程中不同階段的有機鏈接，不斷與施工中的耗材和布置施工場地信息進行有機的集成來組建4D施工的信息模型樣本，達到建設工程施工過程中工程的進度、人力配備和材料使用等各種信息的集成管理以及施工階段的智能化、數字化模擬。

2. 能夠實現虛擬化的施工

BIM在計算機上通過數據的分析進行建造過程的模型建立，建立的模型能夠實現實際施工之前對建筑工程功能和建筑施工難題等可能存在的問題來進行預測，其中包括建筑工程施工的方法驗證、施工技術方案的模擬以及施工方案探討和優化等。其實BIM能夠引導建筑信息科技達到更高水平的的新技術和新理念，如果得到全面的應用，其能夠為建筑行業的信息化發展帶來不可估量的影響和進步，有效提高建筑項目的科學性和有效性。同時其能夠也促進建筑行業的健康發展并帶來巨大的經濟效益，使建筑工程的設計以及工程質量和施工效率明顯提高，設計和施工成本有效降低。

BIM技術在建筑設計中的應用分析

3.1建筑空間規劃中的BIM技術

空間規劃是在確定建筑產品地點之后開始對建筑進行設計的第一步，對建筑產品的占地面積、地形、走勢等等進行分析，是決定建筑產品之后外形、走向的關鍵，尤其是在施工場地地形比較復雜的情況下對建筑空間的規劃更是非常重要。BIM技術在空間規劃的應用能夠有效加快空間規劃的時間，將建筑地點的地形等數據信息輸入到虛擬平臺之后，平臺能夠快速對建筑所在地區的地形、走勢、坡向、斜率等進行分析，從而對建筑所在地區進行建模，設計人員能夠從不同角度對建筑地點地形進行分析，以便為后期的建筑設計提供數據參考。

3.2建筑模型構建中的BIM技術

建筑模型是利用三維模型技術將建筑設計圖從二維平面轉到三維立體的過程，之后的一系列協同作業也是在三維模型上進行，因而三維建模對于建筑設計來說是非常重要的。原有的三維模型也能夠將建筑模型做出來，但靈活性不足，有很多操作無法實現，更無法與其他工種進行協同作業，只具有一個參考作用，在建筑設計當中的價值并不大。而BIM技術在建筑模型構建當中的應用則是能夠根據輸入的建筑物理條件來對建筑物具體特征和形態進行全方位分析，能夠將建筑質量、結構、內外部變化、空間變化等都完全反映出來，而且可以實現對建筑物的量化操作，能夠將建筑當中的所有數據直接存儲在建筑模型上，方便設計人員進行參考，同時也能夠讓其他設計工種的人員進行協同作業，從而能夠圍繞建筑三維模型展開討論，及時發現設計當中存在的缺陷或是不足，發現建筑各部分之間的關系連接，從而不斷對建筑設計進行完善，為建筑后期施工提供方便，也能夠不斷優化建筑質量，提升建筑設計質量。

3.3建筑仿真技術中的BIM技術

BIM技術與其他技術不同在于其不僅能夠對建筑設計進行虛擬還原，而且還具備仿真功能，其所擁有的仿真技術能夠真實還原建筑產品的每一個數據，包括建筑質量、高程、結構數據等，以便建筑設計人員能夠對建筑產品各項指標進行校驗，建筑部分之間的協調性和受力作用進行檢查，確定建筑產品的使用安全性，能夠在一定程度上保證建筑產品的建設質量

BIM技術的發展前景展望

建筑設計領域目前對BIM技術的應用還處于推廣嘗試階段，但BIM設計相關理念正逐步為建筑行業所熟悉，目前一些規模較大的設計院以及參與國際設計項目的設計單位均先后投入了BIM相關設計中，并取得了一定的成功經驗。雖然BIM技術的應用目前還存在硬件、軟件投入大，BIM軟件庫不足等客觀問題，但隨著BIM理念的不斷深化與發展，其在建筑設計領域中的應用勢必會更加確切與有效，為建筑領域的協同設計、優化設計、信息集成提供更加廣闊的發展空間與支持。

結束語

綜上所述，隨著城市化進程的不斷加快，我國城市建設不斷進步，BIM技術已廣泛應用于建筑行業。在實際應用中獲得了良好的經濟效益及社會效益。BIM技術將引領建筑信息技術走向更高層次，大大提高建筑設計水平。

參考文獻

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[2]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.2013.8.

（作者單位：山東安盛建筑規劃設計有限公司）