BIM技術在建筑設計中的研究與應用

牛壯

摘 要：將BIM技術更好地應用于實踐項目建筑設計，能夠為建設項目帶來巨大回報。探討了BIM技術推動了建筑設計的發展，并提出了應用BIM技術的方式方法、BIM技術的應用流程、BIM技術應用后的工作組織。

關鍵詞：建筑設計；BIM技術；應用

1 引言

我國建筑業隨著經濟發展已取得了舉世矚目的成就，然而，我國的建筑設計的過程中，專業之間獨立性較強，缺乏相互協調與合作，設計手段與工具的科技含金量低，設計質量不高。自2004年以來，BIM技術在我國工程建設的運用中發展迅速，國家體育場、上海迪斯尼等均應用BIM技術進行設計優化和施工管理，為建設項目帶來了巨大回報。

2 BIM技術推動了建筑設計的發展

2.1 已經突破了技術制約的障礙

BIM的實質就是建筑信息的模型化過程，隨著技術的不斷進步，專業人員日益關注建筑信息的豐富性和全面性，比如，建筑設計中運用BIM技術能夠使三維渲染動畫沖擊人的視覺，給人帶來真實的感受與體驗。BIM技術對于建筑行業的最大貢獻在于信息的傳達與應用，設計軟件的不斷開發和更新，為BIM技術在建筑設計中的應用提供了更為現實和可行的平臺，因此，以不斷革新與自我發展的信息技術為技術基礎，BIM技術在建筑設計中的應用已經突破了技術制約的障礙。

2.2 構建新的建筑設計要素

從建筑行業內部來看，在經濟發展放緩的宏觀形勢下，建筑設計行業勢必面臨更加激烈的競爭環境。因此，打破原有的設計企業與資本、施工以及管理等全行業的信息壁壘也就成為當下建筑設計企業的突破口。BIM技術的推廣與應用將為整個建設項目的各個專業提供一個大家都“看得懂”的工作平臺，在這個平臺上建立的三維模型為各專業帶來了建筑項目的直觀認識，減少了建筑設計過程中出現的各專業不協調導致的圖紙錯誤等問題；創建BIM數據庫，且構建5D關聯數據庫，能夠提高計算工程量的效率與準確度，提升預算的精度；加入時間概念進行投資回報、施工工作模擬的四維與五維模型為投資、施工管理以及項目整個生命周期的運營與管理提供了更加精準的決策依據。

2.3 推動了建筑設計方法的改變

參數化設計這一新興的設計理論與方法是對傳統的抽象圖形為基礎的建筑設計方法的改變。而以信息作為參數的BIM技術，以技術為基礎，以實踐為平臺，可以成為一種新的設計方法。BIM技術已經使建筑設計工作發生了變化，而目前我國應用BIM技術的項目還是以大型的復雜公建為主。隨著大型建設項目的減少，建筑設計工作將是BIM技術應用于建筑設計的主要方向。

3 建筑設計中BIM技術應用的路徑選擇

3.1 確定建筑設計中BIM技術的應用流程

首先，重要的建筑項目中其建筑設備、建筑材料、建筑構件等均需要特定的加工工藝與生產方式才能完成，因此這種項目必須要應用BIM技術，不應用BIM技術，是幾乎無法達到建筑設計預期效果，甚至于不能完成該項目的建設。其次，隨著建筑技術的日益進步，BIM這種理念不僅僅會應用到未建項目的建筑設計以及在建項目的建筑設計中，一些老建筑改造、翻修、城市的更新等項目都將應用BIM技術。這時，由BIM技術搭建的一個信息共享平臺下，越來越多的專業將介入到設計工作中，決策專業甚至可以由機電、給排水以及城市規劃方面的專家來擔任。再次，建筑專業和結構專業是BIM技術應用于建筑設計中最為基礎的兩個專業，而在一般的BIM工作流程中，也是先要根據建筑和結構專業的意見建立初步的BIM模型，在這個模型的基礎上，加入機電與給排水專業，同時根據這四個專業之間的碰撞、沖突，給出參考意見，進行方案調整。因此可以說，BIM環境提供了一個多專業共同工作的平臺，在這個平臺下，建筑設計不僅僅是滿足要求的設計，而是在更高層次的一個建筑方案優化的過程，這一工作模式更符合設計的本質。

3.2 探索靈活應用的技術手段

將BIM技術應用到建筑設計工作中時，我們可以充分利用各種軟件平臺輔助設計。軟件之間、文件格式之間的可導性幫助我們在不同的工作環境中切換。在某項目的建筑設計中，方案設計階段所采用的建模工具為SketchUP，用該軟件完成了建筑的基本形態和所要達到的基本效果，當應用到BIM技術時，由于SketchUP本身并不是一個精確的建模軟件，所提供的三維模型也是一個相對粗糙的模型，因此當需要對建筑外形進行準確定位的時候，BIM技術團隊和建筑設計團隊同時在Rhinoceros軟件上對原有的“粗模”進行修改，這是因為Rhinoceros的建模精度高，對于將要用到的Revit來說，Rhinoceros的模型更加優質。同時，一些基本的圖紙如結構定位等，依然是通過AutoCAD繪制的，將該圖紙導入Revit進行建模工作。

3.3 確定建筑設計中BIM技術的工作組織

成立一個單獨的BIM技術中心，可以同時為不同的項目進行服務，這是一個比較理想的模式。BIM與各專業的信息交互也不是完全沒有時間差，所以一個BIM技術團隊并不一定只專注于一個設計項目，可同時多線程工作。當BIM技術介入到建筑設計中時，各專業進行信息交換的平臺是BIM，但并不一定每時每刻都在一個辦公空間里，目前通過CAD的協同功能，及互聯網功能，都可以實現遠程交流的目的，由于加入了BIM的三維環境，這種交流更加準確，所做出的決策也更加理性。由于BIM技術在目前的建筑設計實踐中的普及程度還不是很高，因此，當應用BIM技術的時候，需要設定專門的BIM負責人來負責BIM技術團隊的日常工作。一般該負責人為BIM項目的項目經理。需要有多項BIM技術應用的實踐案例，同時對各專業的BIM工作都了解，能夠應對不同問題。

3.4 檢查漏洞，實現施工透明化

在施工前可以利用BIM發現并解決設計方案中潛在的不合理預算投入和設計過程中的疏漏。在BIM數據模型環境中可以檢查干涉某個項目環節，在設計錯誤還未實現前，可以依據信息，實質地排除或解決漏洞，這將節省投資，減少浪費。例如，腳手架為工程施工提供了操作平臺，并且起到了安全防護等作用，腳手架施工搭設質量直接影響著建筑施工安全安全，它是施工中不可缺少的支撐體系。某BIM團隊結合項目實際情況，根據腳手架施工規范，進行了腳手架三維模型的建立，選用標準的構件，按照模型搭設，給工人提供了可視化的腳手架模型，一目了然，給工人施工帶來了信心和保障。

4 結語

BIM技術在建筑設計這一大領域內依然是最為新興的技術之一，這種技術新興的原因在于其巨大的需求和市場潛力，因此探討BIM技術在建筑設計中的應用將是未來BIM技術應用研究的重要領域，也是建筑設計工作未來的前進方向。應用BIM技術的方式方法、BIM技術的應用流程、BIM技術應用后的工作組織，對于不同的項目，得到不同的、因地制宜的應用策略，來推動BIM技術在實踐環節的應用。BIM作為一種新的理念和技術應用于建筑設計將是大勢所趨。

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