分析BIM技術中的建筑設計

李凱

（甘肅泓文建筑設計有限責任公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

隨著建筑行業的發展，在建筑設計中BIM 技術得到了廣泛的應用，建筑設計主要是利用BIM 技術虛擬化的模型來解讀不同結構的功能特性，進而在中后期更加規范化、系統化的施工降低能耗，幫助我國建筑業的進步。BIM 技術基于智能信息系統構建虛擬三維立體模型。設計員可以直觀地參考模型對建筑方案進行調整和改進，從而制定出更加科學合理的設計方案。

1 BIM技術在建筑設計應用中的優缺點

1.1 BIM技術在建筑設計應用中的優勢

結合我國目前建筑行業情況，通過對BIM 建筑設計技術與傳統建筑設計的對比和分析，BIM 技術的優勢如下：（1）由二維平面的設計方案轉為三維模型的設計方案。通過BIM 技術模型模擬整個施工過程，項目經理與設計師能夠輕松掌握整個工程的關鍵節點、施工周期、控制最終完成度和預期效果。(2)建筑設計中BIM 技術具有獨立性，這個實體模型展示了一個分布式系統的結構，它要由各種不同的BIMAPP 進行協調。因此，在建筑規劃設計周期內，各個企業的工作人員可以獨立設計模型，并在統一的數字模型數據庫中顯示每個方案設計的實際效果。根據APP 的驗證、碰撞檢測等功能，對所有管道的交叉重疊情況、管井上下貫穿情況、墻柱梁的展開情況等進行檢測。施工圖設計可以保證上述問題的早發現、早解決，防止操作過程中出現臨時調整和返工情況，縮短施工周期，節約成本。(3)BIM 技術廣泛應用于建筑規劃設計，如數據信息傳輸、工作協調模型分級等，可實現建筑工程的多樣化設計要求。

1.2 BIM技術在建筑設計應用中的不足

BIM 技術雖然優勢大，可以有效改善傳統設計中的不足，但由于種種限制，BIM 技術在實際項目實施中仍有部分應用缺點。具體來說：（1）BIM 技術在建筑設計中很新穎，其優勢范圍從結構形式多樣、多技術協調及建筑造型復雜等復雜工程中脫穎而出。但是，在一些結構合理、管柱梁明的建筑工程中，他們被認為是多余的。BIM 在大多數建設項目中的應用是基于政府機構制定相關激勵政策等。(2)BIM 技術具備相關技術進行設計規劃和維護。在項目實施的全過程中，從設計方案、項目風險管理的多元化到項目的基礎建設，以及后續的運營。BIM 技術的方方面面都被添加到其中[1]。需要每個單位設置綜合能力強的專業人員，這樣成本就會增加。因此，雖然BIM 技術范圍廣泛，具有很強的優勢，在世界工程建設領域早已得到認可，是未來建筑規劃設計的發展趨勢。但以目前基建領域的設計、建設和管理上存在出入。此外，BIM 技術維護成本高，阻礙了其在建筑行業中優勢的發揮，也影響了它的應用和推廣。

2 BIM技術在建筑設計中的應用

2.1 建筑效果可視

傳統建筑設計在施工圖上展示，無法直觀展示產品的設計形象，無法準確展示每一個數據信息。BIM 技術可建模、3D 渲染、動畫，精準展示三維建筑設計的形象。使用BIM 技術快速建造模型時，模型再次建模后，整體的建筑效果也相應變化。我們會分析其中的一些變化，并在反復推敲的基礎上，利用BIM 模型設計提高其合理性，進一步高效地進行建筑規劃設計。與傳統的3D 繪圖軟件相比，BIM 技術大大減少了建筑規劃設計的時間和成本，提高了建筑規劃設計的準確性和效率。

2.2 提高圖紙的可施工性

BIM 技術應用可以合理處理各專業模型構建和結構三維設計方案改進中的優化。BIM 技術的主要是通過Revit、Rhino等App構建三維模型。實物模型準確表達了每棟建筑的尺寸與位置關系和材料，并使用專業系統對已竣工的工程建筑、建筑物和管道進行檢測，并將其轉化為碰撞檢測報告，得以保障建筑施工。加強各部門工作人員的協調、溝通和聯系，完善建設方案的可施工性。

2.3 綠色設計

如今，建筑行業對于工程建筑周期中的綠色和低碳環保特性的要求已顯著增強。在建筑設計過程中，BIM 技術可以利用仿真模擬建筑在建設周期內的能耗狀況，進行對比，改進設計。選擇最佳的節能建筑設計方案，綠色、低碳、環保，生態保護建筑方案，完成工程建筑在項目周期的節能降耗。

2.4 參數化設計

在BIM 建設中，所有工程項目的所有信息內容都在一個數據庫中查詢，即上述中的數據庫。隨著社會的發展，越來越多的業主要求工程建筑更具特色，他們強調了很多對建筑規劃設計的要求，這也是對建筑規劃設計的一次嘗試。許多設計傾斜和扭曲的研究已經考驗了傳統的建筑規劃設計。針對三維空間轉換和不規則的設計，設計師在設計上進行了大量的實驗。BIM 的參數化設計解決了所有問題。BIM 在技術上采用了三維數據庫管理的參數化設計。扭曲的屏幕可以很好地與設計結合；結構上，從點、線、面等要素到梁、柱等預制構件均可替換。

2.5 建筑空間規劃

在工程建筑的空間布局中，利用BIM 技術對施工地段的地貌坡向、坡度等地質構造進行模型分析，為復雜地貌下的房屋建筑分析帶來強大的服務支撐。BIM 技術在建筑空間布局中的作用也很大。相關人員通過三維模型做到推進設計，對工程進行道路流向、總體、室內視覺分析。經過調整和考察，確定了合適的項目和建筑空間布局方案。

2.6 建立建筑模型

建筑模型制作是設計方案最直接的體現，是設計師設計構思的信息內容的實物模型。在建筑設計過程中，建筑模型制作非常重要。建筑模型制作的水平也將決定建筑工程的質量。三維模型設計APP雖然可以與工程建筑進行交互，但不能準確地展示大量的信息內容，缺乏實用價值。建筑模型制作是建筑規劃設計的基礎，在保證基本牢固性后，融入設計理念，對工程建筑空間進行有效的綜合分析和設計，確保建筑模型制作與設置的規范化、合理化。在設計時，要綜合傳統建筑規劃設計的不足，建立參數化設計實體模型，對相關信息進行智能化解決，使設計者在設計的基礎上進行改進。

2.7 仿真技術應用

建筑設計方案明確后，設計師將基于現代技術，對建筑各項指標是否符合規范進行檢查，確保建筑結構能夠合理承受載荷，確保其在使用期間的安全系數。同時，建筑設計還應充分考慮突發事件的危害，如地震或短時間內承載能力大的公共事件，以減少對公眾的影響。在設計過程中，運用BIM 應用仿真技術對建筑設計進行仿真，綜合仿真可以提高建筑結構的承載能力，從各個方面分析結構，提高建筑物的抗震等級和抗沖擊力。

3 結束語

總體來說，BIM 技術在我國大型工程項目和一些設計階段的應用在現階段非常普遍，通常是因為這類技術在整個應用過程中需要更多的成本。同時，各種APP 中間信息內容的傳輸不暢通，對BIM 技術的應用和推廣存在一定的限制。因此，有必要充分利用BIM 的技術優勢進行工程建筑的協同、可視化、參數化設計，從而合理提高工程建筑質量，推動建筑企業綠色發展。