摘 要：隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，城市化的不斷推進，BIM技術(shù)的誕生成為建筑行業(yè)的一場新型改革。與傳統(tǒng)的二維平面技術(shù)相比，基于BIM技術(shù)的三位立體設(shè)計更為直觀，使得建筑項目的施工效率和建筑品質(zhì)都得到提升，極大地促進了建筑行業(yè)的發(fā)展。本文詳述了BIM技術(shù)及其在建筑與工程設(shè)計中應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑設(shè)計；應(yīng)用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.087

1 引言

隨著數(shù)字化和智能化在建筑領(lǐng)域的興起，BIM技術(shù)應(yīng)運而生，這種新型的技術(shù)設(shè)計是通過將信息數(shù)字化來建立一種虛擬的三維立體模型，設(shè)計者和施工者能夠直觀地通過參考模型而作出修改和優(yōu)化，使設(shè)計方作出的方案更加人性化、科學(xué)化。BIM并不是一種軟件，而是一種新興的理念，在建筑行業(yè)應(yīng)用廣泛。

2 BIM技術(shù)

2.1 BIM技術(shù)的概念

即Building Information Modeling，翻譯成中文就是建筑信息模型。簡單來說，BIM技術(shù)是一個新型的概念，或者可以稱其為一種數(shù)字表達(dá)，指的是在建筑的設(shè)計與施工過程中，包括策劃、設(shè)計、施工、運營、拆除等階段，進行建筑建造和數(shù)據(jù)管理的過程，該過程能提高工程設(shè)計行業(yè)進行作業(yè)時的效率和作業(yè)結(jié)果的質(zhì)量。

三維數(shù)字技術(shù)是BIM技術(shù)的基礎(chǔ)，BIM技術(shù)在三維數(shù)字技術(shù)的支持下，將建筑整個生命周期過程中可能涉及到的信息進行采集和處理，形成工程數(shù)據(jù)模型，是數(shù)字技術(shù)在工程設(shè)計領(lǐng)域的直接應(yīng)用，在極大程度上幫助工程項目節(jié)約成本，提高效率，同時還降低了建筑過程中對環(huán)境的消極影響，符合低成本、高效率及綠色環(huán)保的經(jīng)濟理念。

2.2 BIM技術(shù)原理

BIM技術(shù)是一種主要針對于建筑與工程設(shè)計的CAD技術(shù)，將建筑方面的信息數(shù)字化，通過BIM技術(shù)，可將一個建筑設(shè)計中的全部信息都存儲于一個電子模型中。

在所謂的BIM系統(tǒng)中，真實的建筑組成構(gòu)件以編碼的形式表現(xiàn)出來，即將建筑構(gòu)件數(shù)字化。每個建筑構(gòu)件對應(yīng)一個對象，每個對象通過一組系數(shù)來表示其屬性。以一面墻為例，其屬性包括了這面墻的尺寸、材料、隔音性能、造價等性質(zhì)。而二維的繪圖軟件僅能用簡單的線條來表示。

2.3 BIM的優(yōu)勢和特點

BIM技術(shù)的主要特點有優(yōu)化性、可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性、可畫圖性等。其在協(xié)調(diào)能力方面很強，可供多位建筑設(shè)計者或多種軟件之間進行建筑信息的分享與交流，使各個環(huán)節(jié)之間的連貫性加強達(dá)到提高作業(yè)效率、提升作業(yè)品質(zhì)的效果，取代傳統(tǒng)意義上的繪圖方式，將二維設(shè)計向三維的可視設(shè)計轉(zhuǎn)變，且對前期的場地考察及設(shè)計都有舉足輕重的作用。

（1）數(shù)字化代替?zhèn)鹘y(tǒng)繪圖，二維轉(zhuǎn)化為三維。在沒有BIM技術(shù)之前，工程設(shè)計及建筑行業(yè)主要依賴二位CAD技術(shù)來采集、提供各種相關(guān)信息，如平面圖、剖面圖等都是通過二維的圖紙呈現(xiàn)出來的，然而這種傳統(tǒng)的二維設(shè)計存在不少弊端。首先，隨著城市化進程的不斷加速，建筑設(shè)計的復(fù)雜度也逐漸提升。所以在進行建筑設(shè)計與建造的過程中對圖紙精密度的要求也在不斷提高，若繼續(xù)使用二維的CAD技術(shù)來設(shè)計圖紙，則會出現(xiàn)意圖表達(dá)不清、施工單位難以理解等問題，無形中加大了施工的難度。而新型的三維可視化設(shè)計將二維圖中平面的線條立體化，簡單易懂，大大提高了施工效率。

（2）BIM分布式模型。在現(xiàn)代建筑行業(yè)中普遍使用的是BIM分析工具與BIM創(chuàng)作類工具相結(jié)合的分布式模型，諸如設(shè)計模型、施工模型、施工進度模型、制造模型、操作模型等則需要設(shè)計或施工單位進行制作。這些從屬于BIM數(shù)據(jù)庫的分布式模型為建筑過程、建筑項目提供了如估算工具、進度安排工具等分析工具。

3 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用研究

3.1 復(fù)雜形體設(shè)計及建造應(yīng)用

BIM技術(shù)在復(fù)雜形體設(shè)計及建造應(yīng)用過程中有著重要的地位。在應(yīng)用BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，可將形體復(fù)雜的建筑的數(shù)據(jù)和信息數(shù)字化，不再局限于平面圖，而是用立體的曲線呈現(xiàn)出來。從某種意義上來說，BIM技術(shù)的出現(xiàn)，給以建筑設(shè)計師極大的發(fā)展空間，建筑師們可以盡情發(fā)揮和創(chuàng)新，對現(xiàn)有的方案進行優(yōu)化，達(dá)到更好的設(shè)計效果。同時，BIM技術(shù)可將復(fù)雜的建筑項目模塊化、細(xì)化，將錯綜復(fù)雜的信息進行綜合和分析，減少了工程設(shè)計中的誤差與錯誤。

3.2 綜合管線設(shè)計與管網(wǎng)綜合排查

隨著人們生活水平的不斷提高，人民大眾對建筑功能的要求也逐漸提升，綜合管線設(shè)計就成為多功能建筑設(shè)計中的重中之重。在進行工程設(shè)計過程及施工中，做好綜合管線的規(guī)劃是對建筑高安全系數(shù)和高質(zhì)量的保障。管線設(shè)計中常出現(xiàn)的錯誤現(xiàn)象有管線相撞、管線交錯、管線施工不當(dāng)?shù)?。在未出現(xiàn)BIM技術(shù)前，進行建筑管網(wǎng)設(shè)計時只能使用單一的人力目測，誤差較大，容易造成管線的交錯或相撞。而BIM技術(shù)中設(shè)有管網(wǎng)檢測的功能，可通過將建筑管網(wǎng)轉(zhuǎn)化為三維的立體模型，直觀地表現(xiàn)出管網(wǎng)在建筑中的分布，且系統(tǒng)可自行監(jiān)測出管線設(shè)計中不當(dāng)?shù)奈恢貌⑦M行詳細(xì)標(biāo)注，極大地減少了人力物力的損失并提高了設(shè)計與施工的效率，保障了整體管線的安全與質(zhì)量。

3.3 消防性能優(yōu)化設(shè)計

隨著城市建筑的高度不斷增高和面積的不斷增大，對建筑的消防要求也必須相應(yīng)的提升，而傳統(tǒng)的規(guī)范設(shè)計則很難達(dá)到要求?？赏ㄟ^BIN技術(shù)對消防設(shè)計進行優(yōu)化使建筑的消防設(shè)計更加合理、科學(xué)。其中，通過BIM技術(shù)可優(yōu)化建筑材料耐燒極限、毒氣體擴散時間、疏散距離及數(shù)字化模擬人員疏散時間等各項設(shè)計，同時可通過統(tǒng)計和計算提供災(zāi)害發(fā)生時疏散人群的最佳方案，將人員傷亡和經(jīng)濟損失降到最低。

4 結(jié)語

隨著城鎮(zhèn)化的不斷推進，城鎮(zhèn)建筑建設(shè)也飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的二維CAD技術(shù)不足以跟上時代發(fā)展的腳步。將新型的BIM技術(shù)運用到建筑設(shè)計上極大提升了建筑項目的質(zhì)量和施工團隊的效率，其可以說是建筑領(lǐng)域的一場技術(shù)革命，促進了建筑行業(yè)的發(fā)展。

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作者簡介：劉丹丹（1983-），女，山東煙臺人，本科，助理工程師，建筑學(xué)專業(yè)。