楊曉輝

（中國建筑技術(shù)集團西北建筑設(shè)計分院　甘肅　蘭州　730030）

BIM技術(shù)及其在建筑設(shè)計中的運用

楊曉輝

（中國建筑技術(shù)集團西北建筑設(shè)計分院甘肅蘭州730030）

建筑行業(yè)作為與人民生活息息相關(guān)，與社會發(fā)展密切關(guān)聯(lián)的行業(yè)，其發(fā)展一直廣受重視。在建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，建筑設(shè)計質(zhì)量和建筑設(shè)計水平也是社會各界關(guān)注的焦點問題。隨著科技化水平的不斷提高，人們對建筑的要求和需求也在不斷的發(fā)生著變化，與此同時，建筑設(shè)計方法也在不斷的革新。BIM技術(shù)是一種將建筑設(shè)計和計算機技術(shù)融合的一種新技術(shù)，作為一種建筑信息模型，該技術(shù)不是單純的利用計算機輔助建筑設(shè)計，而是為建筑設(shè)計提供了一個更為高效的平臺，實現(xiàn)了設(shè)計方法的創(chuàng)新，在提高建筑設(shè)計周期和質(zhì)量方面有著明顯的優(yōu)勢。本文主要介紹了BIM技術(shù)，對其在建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用做了闡述和研究。

BIM技術(shù)；建筑設(shè)計；具體應(yīng)用

1　BIM技術(shù)的產(chǎn)生及內(nèi)涵概述

BIM技術(shù)是通過建筑信息模型進行建筑設(shè)計的一種新技術(shù)，這種技術(shù)是一種虛擬或仿真技術(shù)。在該技術(shù)的支撐下，建筑設(shè)計師們可以在構(gòu)建三維建筑模型的基礎(chǔ)上，獲取建筑工程的整個視圖和圖紙，如可以獲得建筑的剖面圖、立面圖，可以獲得相應(yīng)的演示圖形，通過該模型，建筑設(shè)計師還可以對整個工程進行工程數(shù)量的統(tǒng)計，進行工程價格的估算等。這種三維建筑模型具有靈活直觀的優(yōu)點，建筑設(shè)計師對工程任何一個部位的修改都能夠瞬間在圖紙上得到體現(xiàn)，便于建筑設(shè)計師修改圖紙，做出更有品質(zhì)的設(shè)計。

建筑設(shè)計領(lǐng)域是BIM技術(shù)誕生之后最先應(yīng)用的領(lǐng)域。通過將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計中，可以構(gòu)建一個建筑模型，這個虛擬的建筑模型包含了實體建筑的所有特征，這是一種極為先進的3D模型。通過該技術(shù)可以將紙質(zhì)文件轉(zhuǎn)化為電子文檔，可以進行各種3D渲染，可以實現(xiàn)信息的利用和數(shù)據(jù)的交換，能夠讓設(shè)計師按照自己的設(shè)計意圖進行高質(zhì)量的設(shè)計，還能夠給建筑師不斷改進設(shè)計提供便利，能夠降低后期的設(shè)計變更風(fēng)險。具體來說，以BIM技術(shù)為核心的建筑模型技術(shù)，是通過計算機三維模型而形成的一個數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫能容納大量的設(shè)計信息，這些設(shè)計信息既包括視覺信息，還包括建筑構(gòu)件材料、建筑構(gòu)件質(zhì)量和價格等非幾何信息。通過這個三維模型獲得的各種實體建筑所包含的信息，能夠為設(shè)計師的設(shè)計提供可靠依據(jù)，可以優(yōu)化建筑設(shè)計流程，提高建筑設(shè)計效率。

2　BIM建筑設(shè)計的幾大特點

采用BIM技術(shù)進行建筑設(shè)計具有幾大顯著特點及優(yōu)點，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1自動化、便捷化的三維設(shè)計

BIM技術(shù)采用的是3D建筑信息模型，這種模型可以根據(jù)模型邏輯自動生成圖形、文檔。如果模型中的某個參數(shù)發(fā)生了變化，那么其相應(yīng)的圖形、文檔也會跟著變化，會進行自動更新。利用該技術(shù)進行建筑設(shè)計，可以確保所創(chuàng)建對象之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。任何一個設(shè)計要素發(fā)生變化，其他的相應(yīng)要素也會跟著變化，能夠確保設(shè)計的準確性和質(zhì)量。

2.2設(shè)計信息的高度共享

建筑設(shè)計是一個極為復(fù)雜的過程，建筑設(shè)計需要多個專業(yè)的協(xié)同作業(yè)。而利用BIM技術(shù)可以確保各專業(yè)的CAD系統(tǒng)都能從建筑信息模型中獲取所需要的各種信息，這樣就能夠避免數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入，可以避免數(shù)據(jù)歧義及錯誤。通過該技術(shù)各專業(yè)之間可以實現(xiàn)最大程度的信息共享，能夠減少各專業(yè)融合的障礙。同時，有利于各專業(yè)協(xié)同設(shè)計。如果其中一個專業(yè)設(shè)計對象發(fā)生變化或被修改，那么其他協(xié)同的專業(yè)設(shè)計中該對象的要素也會發(fā)生變化，會進行相應(yīng)的更新。

此外，利用BIM進行建筑設(shè)計，還可以實現(xiàn)建筑設(shè)計的碰撞檢測，還可以進行虛擬的能耗分析，進行智能化的成本預(yù)測。

3　BIM在建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用

下文主要從幾個方面闡述了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計領(lǐng)域的具體應(yīng)用：

3.1BIM技術(shù)在復(fù)雜建筑形體設(shè)計中的應(yīng)用

隨著建筑使用功能和實用功能的不斷拓展，復(fù)雜形體的建筑開始受到一部分業(yè)主的歡迎，但是傳統(tǒng)的設(shè)計方式設(shè)計出的建筑形體往往很難達到讓業(yè)主滿意的效果，也給設(shè)計師的設(shè)計工作增加了不少難度和工作量。而采用BIM技術(shù)，可以對復(fù)雜形體建筑設(shè)計中的所有數(shù)據(jù)進行驗證和整合，在此基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)多維曲線設(shè)計，可以將整體設(shè)計通過立體形式形象化的展現(xiàn)出來。在BIM技術(shù)的支撐下，設(shè)計師們可以充分發(fā)揮想象力，將自己的創(chuàng)意通過先進的模型展現(xiàn)出來，可以直觀的觀察到建筑設(shè)計的預(yù)期效果，并根據(jù)展示出來的效果圖進一步調(diào)整、修改和優(yōu)化設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑設(shè)計的高品質(zhì)。

3.2BIM在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的多重作用

BIM應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，具有非常重要的作用。通過BIM技術(shù)可以將建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)建通過三維模型較為清晰的展示出來。便于建筑設(shè)計師更為直觀的觀察到建筑構(gòu)件。同時，BIM技術(shù)所具有的可視化功能，能夠完成對整個建筑結(jié)構(gòu)的動態(tài)演示，這樣一來，建筑結(jié)構(gòu)的尺寸大小就會清晰地展示到設(shè)計師面前，便于設(shè)計師考察建筑結(jié)構(gòu)尺寸的相符度，能夠幫助設(shè)計師選出最為合理的設(shè)計方案，還能夠讓他們及時發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計中的漏洞，能夠提高建筑設(shè)計的質(zhì)量。同時，利用BIM技術(shù)可以將建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)信息融入到建筑信息模型中，可以通過各種參數(shù)值和參數(shù)關(guān)系來建構(gòu)結(jié)構(gòu)形體，可以對參數(shù)進行調(diào)整和約束，能夠確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性。同時，BIM技術(shù)本身具備多種可以進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的功能，包括仿真施工模擬和構(gòu)建信息查詢及技術(shù)交底等，利用這些功能，可以較好的完成建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。

3.3BIM在非線性建筑設(shè)計中的應(yīng)用

非線性建筑設(shè)計作為一種比傳統(tǒng)設(shè)計更先進的設(shè)計理念，是建筑設(shè)計發(fā)展的一個趨勢，其應(yīng)用也將越來越普遍。當(dāng)然，非線性建筑設(shè)計與傳統(tǒng)建筑設(shè)計相比，復(fù)雜度和難度都更大，對建筑設(shè)計師而言是一種挑戰(zhàn)。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)，給非線性建筑設(shè)計提供了技術(shù)支撐。利用BIM技術(shù)，設(shè)計者可以對建筑場地的整體結(jié)構(gòu)進行較為全面細致的分析，可以利用虛擬技術(shù)提高場地設(shè)計的精度，從而讓建筑布局更合理。同時，利用BIM技術(shù)可以對設(shè)計中的各個模塊進行評估，包括能耗模塊和色彩模塊等，有助于提高設(shè)計方案的科學(xué)性、合理性。

3.4BIM在建筑管網(wǎng)設(shè)計中的應(yīng)用

建筑管網(wǎng)設(shè)計也是建筑設(shè)計中的一個重要組成部分，在現(xiàn)代建筑功能不斷拓展的形勢下，建筑管網(wǎng)的布局更加復(fù)雜。在進行建筑設(shè)計時，必須要考慮到管網(wǎng)的問題。傳統(tǒng)設(shè)計中，由于對管網(wǎng)問題考慮不當(dāng)，導(dǎo)致實際建設(shè)中管線相撞或交錯的情況時有發(fā)生，影響了建筑品質(zhì)。而采用BIM技術(shù)，可以對管網(wǎng)進行檢測，并將管網(wǎng)設(shè)計效果通過三維模型展現(xiàn)出來，對于管網(wǎng)設(shè)計中不當(dāng)或錯誤的地方，三維模型會自動檢測并標記，能夠提高建筑管網(wǎng)的設(shè)計質(zhì)量。

3.5BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用

以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的建筑信息模型，包含了大量游泳的護色劑信息，通過模型導(dǎo)入能量分析軟件，就可以得到準確的能量分析結(jié)果?？梢詼p少建筑設(shè)計師的工作量。例如利用美國的GBS軟件，可以從BIM軟件中導(dǎo)入建筑模型，從而通過建筑信息來構(gòu)建一個熱模型，然后利用格式轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換為XML這種標準格式。通過這個熱模型，可以結(jié)合建筑所在區(qū)域的氣候數(shù)據(jù)，對建筑每年的能量消耗和能源使用情況進行數(shù)據(jù)分析，有利于幫助設(shè)計師確定建筑能量性能，從而選擇相對合理的設(shè)計方案。

4　結(jié)語

縱觀建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，BIM技術(shù)的應(yīng)用將掀起建筑設(shè)計領(lǐng)域的新風(fēng)潮，將實現(xiàn)建筑設(shè)計領(lǐng)域的一次革命。將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計實踐中，不但能夠克服傳統(tǒng)設(shè)計方法和理念存在的諸多弊端，而且能夠提高建筑設(shè)計效率，確保設(shè)計精度，能夠讓建筑設(shè)計更合理，更能滿足時代發(fā)展對建筑設(shè)計的要求。當(dāng)然，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用還有待進一步開發(fā)研究，還需要長期進行實踐總結(jié)。

[1]姜劍峰.BIM技術(shù)在建筑方案設(shè)計中的應(yīng)用研究——以青島理工大學(xué)黃島校區(qū)圖書館方案設(shè)計為例[D].青島理工大學(xué)，2012.

[2]席加林.基于BIM技術(shù)的重慶地區(qū)辦公建筑節(jié)能設(shè)計探索[D].重慶大學(xué)，2013.

[3]劉曉光.BIM技術(shù)在計算機輔助建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2014（03）.

TU201.4

A

1673-0038（2015）08-0011-02

2015-2-5

楊曉輝（1982-），男，本科，畢業(yè)于西北民族大學(xué)，主要從事建筑設(shè)計工作。