BIM在建筑设计中的优势分析

BIM在建筑设计中的优势分析

刘汇涛

关键词：BIM技术；建筑设计；信息化

1.BIM技术概述

BIM（BuildingInformationModel，建筑信息模型）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。

2.BIM技术原理

BIM技术，是一种专门面向建筑设计的基于对象的CAD技术，用于对建筑进行数字描述。利用BIM技术可以在一个电子模型中存储完整的建筑信息，这种方法被称赞为一种最新的变革。

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。

二、BIM在建筑项目设计阶段的应用

1.BIM在设计阶段的价值

（1）具有可视性：BIM可以把抽象的、不易理解的二维建筑更加直观地展现在设计人员面前，有效提高了工程设计的有效性，如果设计人员发现了不合理的部分可以及时对设计方案进行调整，有效地提高了设计的准确性。

（2）具有可协调性：BIM可以对原本很多独立的设计成果归为一个统一的有机整体，能够使整体的设计效果更加清晰地展现在设计人员面前，从而对设计的质量和效率都能进一步得到提升，减少了工作中的失误。

（3）具有模拟的特点：BIM可以利用先进的数字模拟技术模拟真实场景对建筑的现实效果进行清晰的预见，这样就可以避免在真正建设施工时由于设计上的失误而影响了建筑的整体效果。

（4）优化：前三个特点成为实现设计优化的重要前提，它们能够保证建筑设计时尽量不出现失误，使建筑在真正建设施工时能够得到更好的视觉效果。

（5）出图：在BIM成果的工程设计图和统计表会尽可能保证工程设计的高质量、精准度和低失误率。有利于建筑设计的不断创新和完善。

三、BIM项目类及介入点

1.实施BIM的不同设计阶段

由上文我们知道，在建筑设计时实施BIM有很大的优势，因此，一旦BIM技术在建筑设计中的应用一定会受到广大设计人员的热烈欢迎，一定会在设计的全过程都使用这项技术。但是就目前我国建筑设计行业发展的现状来看，并不能实现全程应用。但是在部分新项目上采用这项技术一定会在短期内得到实现。所以，设计人员要根据项目设计的详细要求、BIM的发展情况和设计时间的控制等因素在不同阶段实施BIM。

（1）概念设计阶段：在概念设计阶段使用BIM能够将所有创意中的要点得以淋漓尽致的展现。与此同时，还能针对建筑的面积、体形系数、商业价值、可视度和日照路径等因素进行具体分析。

（2）方案设计阶段：这个阶段使用IBM尤其对设计方案要进行仔细考量，对复杂的建筑项目进行方案比对，确定方案的可行性，从而选择最佳方案。除此之外，对建筑性能的优劣、能源消耗程度、采光度、日照时间进行具体的分析都能对最终方案的确定起到非常重要的中作用。

（3）施工图设计阶段：对于造型比较复杂时，用二维设计图难以表现的项目，BIM的选用就可以解决这一难题。当前，我国对于BIM人才的培养力度明显不足，BIM人才数量稀少，但是这依然不妨碍建筑设计的发展。我们可以采用BIM配合AutoCAD技术来实现相同的效果，因此，我们要保证以BIM为基础，用CAD来完善设计方案。这样才能对设计质量有更好的保证。

（4）专业管线综合：针对大型工厂，机场，医疗机构、球场、体育馆等公共建筑的专业管线设计BIM技术能够有效对设计质量予以控制。

（5）可视化设计：动画，动漫等虚拟现实系统等项目问题也在BIM解决的范围之内。

2.项目类型和介入点

（1）住宅、常规商业建筑项目

项目特点：造型规则，有以往成熟的项目设计图纸等资源可以参考利用；使用常规三维BIM设计工具即可完成。此类项目是组建和锻炼BIM团队或在设计师中推广应用BIM的最佳选择。从建筑专业开头，从扩初或施工图阶段介入，先掌握最基本的BIM设计工具的基本设计功能、施工图设计流程等，再由易到难逐步向复杂项目、多专业、多阶段及设计全程拓展。此为“步步为营”，以规避贪大求全嚼不烂的风险。

（2）体育场、剧院、文艺中心等复杂造型建筑项目

项目特点：造型复杂，没有设计图纸等资源可以参考利用，传统CAD二维设计工具的平、立、剖面等无法表达其设计创意，现有的模型不够智能化，只能一次性表达设计创意，当方案变更时，后续的设计变更工作量很大，甚至已有的模型及设计内容要重新设计，效率极其底下；专业间管线综合设计是其设计难点。

此类项目可以充分发挥、体现BIM设计的价值。为提高设计效率，建议从概念设计或方案设计阶段介入，使用可编写程序脚本的高级三维BIM设计工具或基于RevitArchitecture等BIM设计工具编写程序、定制工具插件等完成异型设计和设计优化，再在Revit系列中进行管线综合设计。

四、BIM实施模式

1.BIM项目合作设计

在项目设计的某个阶段，设计方的设计人员和BIM合作商一起完成项目的设计工作。在整个过程当中，BIM运营商要担负起培训的任务，对设计中遇到的难题要给予大力的技术支持，对于部分使用BIM的项目，运营商要承担起协助设计的责任。只有BIM和设计师的设计方案有机结合，才能保证设计的合理性和准确性。

2.自建BIM团队

企业应该投入资金和技术，组建专门的BIM团队，尽可能对所有能使用BIM技术的项目都使用BIM技术，这种方式主要是要注重团队自身技术水平的不断提高，在BIM项目运行的过程中，知识和技术的培训与提升是最为重要的。

结语

在建筑设计的过程中会遇到很多二维设计图纸无法解决的问题，使建筑设计有非常大的局限性，但BIM的出现就大大解决了这一难题，因此，在建筑设计的行业发展中一定要重视BIM的运用，只有这样，建筑设计才能更准确，避免人为失误，最后呈现给人们一座设计新颖、符合城市整体规划、符合人们审美观点的建筑。

参考文献

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[2]赵昂.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用初探[D].重庆：重庆大学.2006.

[3]宫海.李国强.结构CAD系统中组件技术应用研究[J].结构工程师（增刊）.2010.