简析BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用

简析BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用

黄耀然

深圳市光明新区住房和建设局广东深圳518107

摘要：随着数字化设计的迅速发展，在现代化建筑行业中，人们更加注重提高工作效率。BIM技术的推广应用，不仅仅是实现了信息技术以及数字化技术的成熟发展，同时对于计算机辅助建筑设计的进一步发展也有着积极促进作用。在计算辅助建筑设计发展中，传统技术形式已经无法有效满足当前建筑市场的发展需求，而BIM技术的发展，可以代替传统技术，通过多种虚拟建筑模型的创建，有效开展建筑设计工作，在建筑领域发展中具有着重要的作用。基于此，本文通过对BIM技术进行简要介绍，并相应的分析在计算机辅助建筑设计中BIM技术的具体应用。

关键词：计算机；辅助建筑设计；BIM技术；CAD；应用初探

BIM技术主要就是指建筑信息模型设计技术，它是结合信息处理技术、部件功能以及几何图形等，集合所有建筑设计中的信息，通过高效的分析与处理技术，以2D或者3D的形式对建筑的设计信息进行充分的展示，从而有效满足各个阶段建筑设计和施工的要求。而BIM技术作为一种较为常用的技术形式，将其广泛的应用到计算机辅助建筑设计工作中去，不仅可以提升建筑设计工作的整体质量和效率，同时还有利于促进建筑企业的可持续健康发展。

一、BIM技术的简要介绍及特点

（一）BIM技术的基本内涵

BIM主要就是指一种建筑信息模型。它作为建筑工程中的一种数据模型，主要是基于三维数字技术发展起来的，借助数字化技术和计算机技术的相关优势，可以为建筑工程数据模型有效建立能够满足实际发展情况的信息库。其不仅包含描述建筑的专业属性、几何信息、状态信息等，同时还包含运动行为、空间等对象的状态信息。通过这种包含大量建筑信息的三维数据模型，可以对各种工程信息进行集成，在建筑设计发展中发挥着极为重要的作用。此外，在工程量统计、结构设计、成本核算、物业管理、设备管理等工作中也具有重要的应用价值，可以为建筑企业发展增添新的活力与生机，提高对建筑信息管理工作的质量和效率。

（二）BIM技术的基本原理

BIM技术作为一种建筑设计的CAD技术，在建筑数字性的具体表达过程中，只是结合一个相应的电子模型，就可以将各种建筑信息有效的保存起来，是促进建筑企业发展的一种有效技术。BIM通过对建筑目标的CAD的有机结合，可以在建筑材料的实际转化过程中，完成一种数字化的根本表达，同时也可以在实践应用中，逐渐生成各种BIM应用体系。BIM技术的有效应用在一定程度上打破了传统几何应用形式，在具体范围应用中，借助平面图形的格局，处理好计算机中点和线的修改工作，通过这种平面逐渐构成一个较为立体的建筑设计形式。通常来讲，BIM技术的应用中，主要是将建筑物看作是一种特殊的对象，但是在数字编码中，而是更加注重对建筑的整体表达。

（三）BIM软件的基本分类

BIM软件主要包括施工类和设计类等两个软件。其在建筑施工图纸的设计、建筑施工方案的制定、建筑的运作情况等各方面都得到了应用。

（四）三维空间建立模型

该模型的元素涵盖全部的三维构件，并且包括所有的建筑物信息。除此之外，还可以方便快捷地进行数据更新及共享，突显上述功能的基础是将所有建筑信息数字化。该模型可以将门窗、墙等实体构造转化为数字化，从而将信息储存于数据库里，信息主要包括几何、物理等信息。

（五）设计数据之间关联

在各种数字化构造实体中可以实现关联显示以及智能互动等，比如设计图纸和图表可以联系在一起，从而提高工作效率，如果修改模型数据库中的任意数据，将会立刻显示关联之处。建筑设计会涉及到建筑等诸多专业，但是通过BIM能够对其相关信息予以承载，实现数字化。

（六）支持数据表达、信息传输等

BIM设计软件中支持传统的二维图表显示、三维可视化方式显示等，其他的分析计算也都支持，除此之外还支持IFC标准。BIM技术在发展的同时，逐渐演变出BLM技术，这是一种较为新颖的思想，可以管理建筑生命周期并且降低资产的无效行为以及各种风险，因篇幅限制，不再赘述。

二、在计算机辅助建筑设计中BIM技术的具体应用

数字化技术遍及人们日常生活的各个角落，就当前的建筑行业来说，传统的晒图机、绘图桌已被渠道、资料档案也通过计算机来储存。可以说，建筑数字技术不仅极大地提高了设计师的工作效率，还改变着设计师的工作方式以及思维方式。目前，数字技术在建筑设计中的发展极其明显，可以将绘图的效率及质量提高到工程创新形象的效益，其次将传统的辅助制图演变为全过程多方位的辅助，建筑数字技术在设计师生成建筑设计方案过程中起着至关重要的作用。在进行工程项目的可行性分析及研究过程中，通过数字技术超强的数据处理能力提高过程决策的效率及科学性，进行控制规划、旧城改造、历史遗产保护等方面可以采纳GIS技术，研究分析建筑单位概念设计中，可以采纳SketchUp等软件，目前计算机辅助方案设计及工程制图主要采纳AutoCAD、3dsMax等软件和二次开发软件，实现专项分析、造型审视、体量设计，并且进行经济概念、文档编制以及施工制图。除此之外，建设设计行业也通过计算机技术处理最后的建筑外观及结构，从而显示最后定稿的方案设计，此技术包括动态影像剪辑、静态建模渲染等。在当前的建设设计部门中，存在诸多信息丢失等问题，每个专业特立独行，无法实现信息资源的交换和共享，且设计软件间不兼容，都会对设计部门的设计质量和工作效率造成影响。计算机辅助建筑设计涵盖范围广，所以需要统一的平台，集成各个专业的CAD软件于工作平台，确保标准化。

（一）分析建筑场地

在计算机辅助建筑设计中，运用BIM技术，并借助GIS地理信息技术，可以对拟建建筑物中的空间数据和建筑场地进行建模，使其能够在规划建筑项目中，更好、更有效的评估场地特点和使用条件等，为建筑项目进行更好的建筑布局、场地规划等工作提供良好的依据。

（二）建筑规划分析

对BIM技术的有效应用，能够让建筑设计人员在实际规划工作中即可借助空间分析来对复杂空间的法规和标准进行理解，尽量节省不必要的工作时间，提高整体的工作质量和效率，从而实现最高的工作价信。

（三）建筑方案的论证

BIM技术的应用，可以对建筑设计空间进行科学、合理的评估，更好的实现互动效应，并且能够在业主和使用者那里得到相应的反馈信息。建立BIM系统工作平台，使得建筑方可以更加直观、全面的展现出重点关注问题，从而快速的达成共识，有效缩减决策环节的时间，促进整体工作效率的提升。

（四）三维可视化

建筑相关设计者对BIM技术的有效运用，更加重视三维可视化等设计工作的结合，在设计效果的实际体现中，通过三维模型综合实现建筑的设计工作。在综合分析建筑用户的过程中，要详细分析业主的具体情况，在建筑内容中进行直观的展现，此外，还要对建筑自身的具体投入状况和收获状况进行随时了解。

（五）协同设计

BIM技术的运用，将协同范畴由原来的设计阶段延伸到了建筑的整个生命周期，它要求建筑设计、运营、规划、施工等方面共同努力来完成，具有较大的应用价值和意义，而且能够最大限度的提升建筑企业的综合效益。

（六）建筑性能

BIM技术的运用，可以让相关设计者建立一定的虚拟建筑模型，并将其导入到相应的分析软件中去，进而得到具体的分析结果，不断提高建筑设计的整体工作质量和效率。

因此，在计算机辅助建筑设计工作中，应用BIM技术，不仅仅要注重建筑场地分析和规划的合理性和科学性，同时还要对建筑施工方案进行有效的论证，进行三维可视化的建筑设计，并且在协同设计中不断加强，最终实现对建筑整体性能的有效分析。

三、BIM技术在计算机辅助建筑设计中应用的重要性分析

（一）在计算中进行建筑的模拟设计，不断完善设计方案BIM技术运用于建筑设计之前，传统建筑设计的整体效果必须在施工结束后才能得到完整呈现，在这之前只作为理论上的一个工程项目而存在。这样就使得很多意料之外的问题在施工过程中展露无遗，并由于施工的开展难以进行修正，使建筑效果无法达到预期。杜绝这一现象发生的最有效最经济的方法是在施工前进行模拟设计，及时发现问题并将问题从源头上进行消除，不断完善和优化设计方案。BIM技术通过建立模型来模仿现实中的建筑，一些具有重要参考意义及作用的数据也通过其表现形态得到完整展现。从利用BIM技术建立的模型中提取数据信息导入专业的计算分析模拟软件，便可实现面积、结构等多方面设计的分析评估结果，以此检验设计方案的可行性及科学性，使设计方案更加合理可靠，减少问题和降低潜在风险，为提高建筑设计质量奠定坚实基础。

（二）在计算机中自动生成建筑设计的图文文件，从而保证图纸的准确性BIM技术对仿真模型的构建，解决了传统工作环境下所有图纸作为独立分散的个体，需要每个环节归类、拼凑、设计及修改，由平面到立面再到剖面的复杂工作流程，节省了建筑设计时间及设计人员精力，降低了成本。BIM技术在仿真模型的基础上完成设计，设计重点转向模型，只要建立了好的虚拟建筑模型，与建筑设计相关的全部图表等都可以在设计阶段随时自动生成，平面等几何数据信息，材料等非几何数据信息都可以自动生成，这将计算机技术的优势展现得淋漓尽致，有效提高了工作效率，使图纸的准确性得到有效保障，提高了建筑设计的质量。

同时，一方面，信息化的图纸管理系统为不同类型图纸的分类及保存建立了平台，设计人员可以根据关键信息搜索，并调取相应的图纸信息；另一方面，全部图文文件及图纸的修改变更也会在项目文件中得到自动反映并实现实时更新，大大简化了设计人员的工作内容。

（三）在计算机中进行建筑物的性能分析，使各方共同协作建筑工程复杂性的特点让各学科专业的交叉协同合作成为关键环节。要使建筑物各项性能达质达标，需要协同设计工作。第一，BIM技术充分实现了建筑学科、结构学科等多个学科的综合及交叉，实现了多学科在同一模型上的有效协同作业；第二，BIM技术利用网络做支撑，实现了不同地区不同专业人员间的组织协调，为建筑性能的完善提供了技术支持。

四、结束语

综上所述，随着科学技术水平的不断提升，我国建筑事业得到了明显的发展和进步，各种技术被广泛的应用到建筑领域发展中去，并且在建筑行业发展中发挥着极为重要的作用。而BIM技术作为一种新的技术形式，将其有效的应用到计算机辅助建筑设计中去，在一定程度上替代了传统技术形式，不仅可以提升建筑设计工作的质量和效率，同时还可以运用到建筑发展的各个环节，对建筑企业的发展有着重要的促进作用。

参考文献

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