BIM技術對傳統建筑設計方法的沖擊

黃寒杜

【摘要】隨著國加經濟的發展，建筑形態的多樣化和建筑功能的多元化都預示著建筑行業進入飛速發展的時期，同時，面對現今建筑工程復雜多樣的設計要求，作為傳統建筑行業的主流設計技術，CAD設計技術的劣勢已經凸顯。而新興建筑信息模型（Building Information Modeling）技術具有的集成、具象和智能的特點，更加適應現今工程建設設計信息化發展的要求。本文對BIM 技術與傳統建筑設計技術做比較，闡述BIM技術對傳統建筑設計方法的沖擊。

【關鍵詞】BIM技術;傳統建筑;設計方法;沖擊

1、BIM技術概述

BIM是Building Information Modeling 的縮寫，翻譯為中文是建筑信息模型。BIM技術最早被認為是一個可以進行創建、修改、共享、管理建筑信息的過程，它是一種創新的設計工具。在BIM技術的運營過程中，最初階段時就會由專項人員利用三維數字設計及工程軟件，建造出全方位的數字化建筑模型，以便項目委托方和工程設計師以及相關現場施工方共同操作，從而進行項目設計管理建造等工作。它具有可視性、協同性、模擬性、優化性以及可出圖性等諸多特點。BIM是建筑物在設計和建造過程中，創建并使用的完善的數字化的3D幾何信息模型。BIM 模型既包含了建筑構件的幾何形狀信息，又包含了大量的非幾何信息，比如建材的強度等級、耐火性能、構件的造價及裝配采購等等信息。BIM不同于傳統的純數字化設計，它是通過三維數字設計和工程建模軟件將建筑信息虛擬化，BIM的建筑組件與實際建筑物的構件是一致的，這對傳統的電腦輔助設計用向量圖像構圖來顯示物體的設計方法而言是一個根本上的改變。

目前，BIM技術理念在我國的建筑行業中，已經從萌芽狀態過渡到理性發展階段。在相關政府部門的大力支持下，北上廣等發達城市已經推行BIM的性格政策。一些先進的建筑設計機構也開始研究和使用BIM技術，并且成立了相關小組。但是細數BIM技術在我國的實際應用，發現很多設計單位并沒有在項目全生命周期中貫穿BIM技術的應用，導致出現了假的BIM技術。

2、傳統建筑設計的局限性

2.1 傳統建筑行業的劣勢

傳統的建筑設計過程中，整個項目的運營流程復雜，解決手段單一，工作效率低下。一是在項目設計方面各個專業部門間的溝通比較繁瑣，不能實現同步協調，常出現因為項目周期長而導致人員變動頻繁，設計圖紙錯誤的現象，從而使整個項目推進緩慢。二是在項目接洽時，如果委托方與設計方在討論方案的過程中出現異議，就需要對不同的專業模塊進行優化調整，最后再交由委托方審查。三是在實際施工過程中，按照傳統設計的圖紙施工無法實施現場變動，要重新與設計方討論后才能進行后續的施工，這對施工方而言，項目施工難度較大，效率較低，導致項目進程緩慢，嚴重損耗了資金。

2.2 復雜的傳統建筑行業設計流程

傳統建筑行業設計流程大體上可以分為方案設計階段，初步設計階段，施工圖設計階段這三大階段。方案設計階段，設計人員在接洽任務和現場調研后，根據設計任務書構想出滿足設計要求的方案及各類圖紙、說明、主要設備選型、技術經濟指標、總結總體方案說明和優缺點，然后推薦方案，最后匯報設計方案并進行優化設計。初步設計階段，建筑專業與其他專業互相提供資料，各個專業提出相關要求后協調各工種間的關系，最后再編制技術說明及工程概算。施工圖設計階段，各個專業間要先相互協調溝通，再繪制滿足施工要求的圖紙，最后確定全部工程的預算及造型。

2.3 CAD技術相對于BIM的局限性

CAD技術的出現讓設計師從傳統的手繪圖板轉變為使用計算機軟件制圖，它是建筑行業經歷的第一次信息化革命。CAD設計時，設計師要分別繪制出建筑的各個視圖，在對視圖進行細節調整時，要逐個的修改平面、立面、剖面等各個圖紙才能達到改動的目的。而BIM設計只需要一個模型就可以生成不同的視圖，在細節調整時，也只是修改相應的構件就可以達到全局調整的目的。在整個項目設計完成前，CAD設計人員需要先完成結構計算、熱工計算、節能計算、工程量統計等流程的計算模型，才能對每個單項進行調整，而BIM的建筑物模型可以直接進行以上的運算，且可以進行單項的調整。BIM不僅包括了設計過程中的全生命周期信息模型，還包括了建筑工程管理行為模型，并且有效的將這兩種模型整合在同一系統下進行管理優化，實現了高度的自動化。

3、BIM技術對傳統建筑設計技術的沖擊

3.1 BIM設計技術是對傳統建筑設計思維的改變

BIM技術的出現，讓建筑師不再對用單純的二維圖紙來表達三維的空間形態而苦惱，它拓展了建筑師對于建筑形態的課操作性，讓建筑項目的設計和建造從二維邁入了三維、甚至思維的數字化行列。

3.2 建筑設計方法的改變

與傳統的二維計算機制圖模式相比，BIM提供了更加直觀且具有共同標靶的設計方式，創建和共享了可計算的、高一致性、強合作性的建筑項目信息，提供了高質量的設計圖紙和虛擬模型及運營管理檔案。建筑設計方法的轉變主要體現在以下三個方面：第一，BIM是以計算機系統所支持的特定文件格式來完成建模，再將BIM中的相關數據導入相應的施工軟件中。運用Revit軟件，根據二維設計圖來創建項目的建筑模型、結構模型、設備模型，然后對設計成果進行三維立體動態展示，讓設計方和施工方等各個慘與方能夠直觀的理解方案設計和觀察設計成果，并檢驗設計的經濟性和技術的可行性，在施工前發現問題并及時做出相應調整，實現了對建設項目的信息協調和成本控制。第二，傳統項目設計流程通常都是按照“建筑-結構-水電”的順序進行設計，由于不同專業所以在不同環節的交流對接時會出現溝通不足、信息阻塞等問題，使得不同設計個體的版本之間存在沖突和差異，例如土建內部的沖突，水電暖各專業間的沖突以及建筑結構和各類設備之間的沖突，這種情況下，就會給項目的實施帶來一定的風險。如果設計人員運用了BIM技術的話，就可以有效的避免以上情況的發生，因為BIM系統軟件的自動檢測功能可以找出并提示沖突點。BIM可以將參與設計的各個專業圖紙集成到同一個建筑信息模型中，為各個專業只間進行協同設計提供良好的平臺。第三，設計人員可以通過BIM技術把設計成果直觀且生動的為業主做展現，再加上一定的效果渲染，讓設計成果有跡可循、有據可依，使業主能夠更加理性的判斷出該設計是否真正滿足自己的需求，并且可以及時的反饋給設計方，以便做出相應的優化調整讓整個項目的設計達到業主、設計方、施工方多贏的結果。

結語：

BIM的出現雖然對傳統技術產生了一定的沖擊力，但是也從另一角度激發了建筑行業的機制和體制的再創新。國家相關部門已經提出了很多關于推進BIM技術的政策，期望BIM技術能夠在我國的建筑領域得到普及。

參考文獻：

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