浅谈Bim技术在建筑设计中的具体应用

浅谈Bim技术在建筑设计中的具体应用

郭静

郭静

桂林华蓝空间设计有限公司541004

摘要：当前，随着城市化进程的不断推进和发展，对建筑设计提出了更多的要求。在建筑设计中需要利用先进的设计理念和技术进行科学设计，因此，BIM设计理念在建筑行业中得到了广泛的关注。科学、合理的使用BIM技术不仅可以提升建筑物设计的工作效率，还可以让相关的设计数据更精准，让建筑物设计过程中的自动化水平得到质的提升。本文在此从BIM技术的应用原理出发，对BIM技术在建筑设计中的几个具体应用做了详细的分析。

关键词：BIM技术；建筑方案；建筑空间；仿真技术

前言

当前，BIM技术已广泛应用于现代建筑设计中，并且在实际应用中获得了良好的经济效益及社会效益。与传统的二维平面技术相比，基于BIM技术的三位立体设计更为直观，使得建筑项目的施工效率和建筑品质都得到提升。BIM作为建筑设计的一场革命，将引导建筑行业进入到BIM设计时代，不断推动建筑行业高质量可持续发展。

一、建筑设计中BIM技术概述

BIM技术主要指利用3D数字技术对建筑物实体建立仿真模型，从理论上说等于在虚拟的平台上进行建筑物的模拟设计，并对施工过程、进度、后期维护管理等进行模仿，实现建筑工程的数字化管理，为建筑的实际施工奠定坚实的理论基础。

BIM技术核心是通过在计算机中建立虚拟的建筑工程三维模型，同时利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（例如空间、运动行为）的状态信息。借助这个富含建筑工程信息的三维模型，建筑工程的信息集成化程度大大提高，不仅可以用于建筑设计，还可以用于结构设计、设备管理、工程量统计、成本计算、物业管理等，可以在整个建筑业中发挥作用，管理建筑生命周期的全部信息。

二、BIM技术的应用原理

在BIM应用系统中，建筑构件被对象化，数字化的对象通过编码去描述和代表真实的建筑构件。一个对象需要有一系列参数来描述其属性。这个对象的代码必须包含这些参数。参数通常是预先定义好的，或者遵守某些制定好的规则。这些参数信息就构成了建筑的属性。例如，一个墙对象是一个具有墙的所有属性的对象，不仅包括几何尺寸信息如长、宽、高，还包含了墙体材料、保温隔热性能、表面处理、墙体规格、造价等等。而在一般的CAD绘图软件中，墙体是通过两条平行线的二维方式来表达，线条之间没有任何关联。

三、BIM技术在建筑设计中的几个具体应用

1、方案辅助

BIM不仅自身带有信息，还能反馈出信息的改变，得出许多有益的经验。与传统的建筑方案设计模式作比较，BIM的介入不仅能让设计不再单一，还能提高设计的整体逻辑性，对于表皮以及较为复杂的建筑形体起着指导性的作用。此外，BIM参数的改变也会引起建筑形态的参数化改变，可以举例不同种的方案进行设计对比及性能分析，选择并深化当中最优的方案，以便更好地完成建筑方案设计。

2、建筑空间规划

空间规划是在确定建筑产品地点之后开始对建筑进行设计的第一步，对建筑产品的占地面积、地形、走势等等进行分析，是决定建筑产品之后外形、走向的关键，尤其是在施工场地地形比较复杂的情况下对建筑空间的规划更是非常重要。BIM技术在空间规划的应用能够有效加快空间规划的时间，将建筑地点的地形等数据信息输入到虚拟平台之后，平台能够快速对建筑所在地区的地形、走势、坡向、斜率等进行分析，从而对建筑所在地区进行建模，设计人员能够从不同角度对建筑地点地形进行分析，以便为后期的建筑设计提供数据参考。

复杂

3、形体设计及建造应用

BIM技术的出现，对于复杂形体设计及建造应用存在着极为重要的作用。通过BIM技术，可以针对复杂形体建筑进行数据上的验证及整合，实现多维曲线设计，以立体形式将设计成果展示出来。建筑信息模型的出现，让现代建筑师可以更加充分发挥自己的创意，展示构思，可以直接的查看设计建筑的效果，进一步优化设计效果，达到建筑设计的新境界。同时，通过BIM技术，可以将复杂的建筑项目进行每一个单元每一个结构的三维模型分析，并进行模块设计或修改，极大的减少了建筑设计中存在的信息误差。

4、管线碰撞检测

BIM技术通过搭建各专业的模型，可设计师能够在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突，并可对机电管线之间以及管线与建筑机构之间的碰撞冲突进行自动检测，从而大大提高了管线综合的设计能力和工作效率。基于BIM技术的碰撞检查功能有助于在施工图设计阶段发现问题，这不仅为各工程设计专业的协同工作提供了辅助手段，有利于提高设计质量，更能及时排除项目施工环节中可能遇到的碰撞冲突，减少后期施工阶段的变更和改动，大大提高了施工现场的生产效率，降低了由于施工协调造成的成本增长和工期延误。

5、技术设计

可随时切换三维模型和二维图纸工作。将建筑所需要的构件如：门、窗、楼梯等构件添加到模型上，确定构件尺寸及位置即可。平面图纸上的每个部分在三维视图中都是真实可见、相互对照的。对于复杂的建筑形体，可随时在任意位置做出剖面进行分析，大大降低了设计盲区。面积的计算，只要在明细表中添加一个公式就可得到想要的面积。住宅户型的变动也能直接得出面积，不需重新计算。Revit利用三维可视技术和数据管理，真实反映建筑构件的物理属性。随着方案的深化，逐步添加或者修改构建属性，直到施工图纸的深度。

6、仿真技术

BIM技术相比于传统建筑设计不仅实现了建筑的参数化设计，还有效的将计算机仿真技术应用起来。设计人员在将建筑物设计完成后可以通过计算机仿真技术对建筑物的各项标准进行检验，确保在受力以及各建筑部分协调上具有可行性，最低标准是在使用期内不能发生结构安全，同时在建筑过程中应该体现经济性特点。在设计中除了要满足日常居住需求还要考虑一些突发情况，例如受到重物的冲击或者地震等因素的影响，保证承受一定范围外力的影响，降低居民的生命财产安全。在设计中应该考虑到相关因素可能造成的影响，利用BIM技术对设计方案进行演练，并结合仿真结果在设计之初需要巧妙地利用力学原理，从不同角度进行受力分析，例如在建筑物的抗震能力可以通过仿真来实现。

四、BIM技术的建筑节能设计

使用BIM技术之后，创建而出的虚拟模型已经可以容纳大量的设计信息，主要包含几何信息、构建属性以及材料性能等等。将模型植入能量分析软件时，在短时间内会获得相应的分析结果。在设计方案阶段，可以充分的利用能量分析工具以及信息模拟工具，简化的设计工作，使得能量分析效率提升。这是当前最需要的设计软件。GBS可以从BIM中直接导入数据模型内，将其中蕴含的信息数据进行组合，重新组建出一个全新的热模型，将最终的模型转化成XML格式，使得可以进行数据交换，提升设计水平。当前的设计空间需要进行智能化转化，要根据相关的法规和准则开展转化工作，假定每一种建筑控制不尽相同，在实际设计时要应用数据的数据进行组建，这样假定的准确率会高很多。

五、结语

综上，通过BIM建立科学、高效的建筑数学模型，能够促进建筑设计和施工的效率。实际设计中应注重对BIM技术的应用和创新，实现对建筑物性能的准确、全面地分析，对方案进行集中优化和评估，实现成本的降低，能源节约，促进可持续发展目标的实现。

参考文献：

[1]曾旭东，赵昂.基于BIM技术的建筑节能设计应用研究[J].重庆建筑大学学报.2006（02）.

[2]周巍.BIM技术在建筑设计中的应用[J].现代装饰，2013，（6）.