建筑设计中BIM技术的应用

建筑设计中 BIM技术的应用

刘欣 杜晓雨

机械工业第六设计研究院有限公司 450000

摘要：近年来，我国建筑设计行业掀起了一场基于建筑设计信息化变革的热潮，BIM在其中扮演着重要角色。BIM技术不仅改变了传统的设计模式，具有三维空间设计和协同设计的优点，而且突出了设计在工程建设过程中的主导作用。但同时，BIM技术由于起步晚、应用环境欠缺、颠覆式设计模式等，导致了其应用和难以推广的现状。未来，BIM技术在建筑设计领域的不断深入，可促进建筑设计方式的根本性变革、建筑设计行业的可持续发展和建筑业转向工业化的发展。

关键词：建筑设计 BIM技术 工程 应用 三维模型；信息化变革

前言：

随着经济的发展和社会生活的进步，人们对于建筑的要求和需求也越来越高，体现在建筑物的功能、结构和体型众多方面。国家推动的城市现代化发展使得传统的建筑设计无法以经满足现代社会的发展需求，这就要求建筑设计应跟随着现代社会的发展脚步，寻求更多角度的革新与发展，在我国楼层不断的增高，数量不断增加的情况下，建筑设计应当从先进科学而出发，不但要注重建筑的外观的设计，更应当注重建筑的稳定性和安全性，以严谨的态度做好每份建筑设计工作。基于建筑设计自身的问题，BIM技术实际上已经被运用到了建筑设计当中，这对于建筑设计的进一步发展具有重要的现实意义。

一.BIM技术发展分析

1.1概念发展

有资料记载，早在1975年，美国佐治亚理工学院建筑与计算机系教授查克•伊士曼于《AIA杂志》上“BuildingDescriptionSystem（建筑描述系统）”一文内提出BIM概念，查克•伊士博士被世界各个国家公认是“BIM之父”，在后续的十余年间，欧美陆续开展了类似研究，美国、欧洲把研究时取得的成果分别叫做建筑产品模型、产品信息模型。追溯“BuildingModeling”，发现其首次被用于1986年美国学者罗伯特•艾什发表的一篇论文内，这篇论文阐释了当下我们熟知的BIM论点与有关执行技术：三维立体建模、智能成图、相关性数据库、模拟化工程施工进度计划等[2]。在1999年，查克•伊士曼把“建筑描述系统”发展为“建筑产品模型”，指出该模型在建筑整个生命周期内，均能提供建筑项目相关的充足、整合式信息。2002年，Autodesk并购RevitTechnology公司后正式提出业界所熟知的BIM技术。

1.2技术特性

BIM不是单个软件也不是多个软件，其属于一个系统，可以提升建筑行业内产业链条各流程质量与效率，三维模型形成的数据库是本技术的核心。BIM技术渗透于建筑项目的整个生命周期，涵盖了策划与规划、勘探设计、施工运营与维管阶段。针对技术价值，可以通过汇总建筑模型运用于项目全生命周期不同时段价值总和来表示。针对BIM的特性，可以做出如下阐释：（1）可视化：传统二维设计中，利用线条将不同构件绘制在图纸上，需要建筑施工人员通过主观联想设计现实的构造样式。而利用BIM技术的可视化，能把传统的线条式构件进行三维处理，实现三维直观化，无须人工再行处置。（2）可优化：建筑项目设计、施工与运营的完善，是一个循序渐进的过程，基于BIM技术建模，能够在繁杂环境条件下，为相关人员调整参数信息创造便利条件，促进项目持续改进、优化进程。（3）可分析性：在计算机协助下能完成各种分析工作，分析日照时数、作业量等指标。（4）可共享性：利用计算机提升信息共享效率，比如设计阶段多个成员、专业、系统之间共同分析过往处于独立状态中的设计成绩，减少或规避设计偏差，整体提升项目设计效果。

二.BIM技术在建筑设计中应用的重要性

2.1满足建筑设计的内部需求

BIM技术的出现变革了以往传统建筑设计的运营模式，使得与BIM技术融合的现代建筑设计适应了现代化潮流的趋势并且满足自身的发展需求，同时也在另一层面，现代市场对建筑设计的不断要求和不断提出的挑战也得到了有效的解决。

2.2信息化功能

在当今信息化时代，建筑行业也必须相应的跟随时代的发展，BIM技术结合了数字化设计、虚拟建筑信息模型和三维数字技术等，将BIM技术应用到建筑设计中无疑使得建筑设计在信息化的道路上迈出了一大步。BIM技术以传统的三维建模方式相比拥有着能够将数字信息随身携带的巨大优势，对于建筑设计中施工方、设计方、建设方、甚至是用户来说，都是一项能够及时呈现信息清单和设计信息的技术，并且在人力、物力等众多方面节约效果更加显著。

2.3BIM技术的多面性

BIM技术在建筑设计中的应用是全面的，多样的，绝不是仅仅在设计阶段起到一定的作用。在设计、施工和运营管路的三个阶段中，BIM技术能够有效的扮演辅助的角色，提供相关适合的信息，全面展现建筑设计中的理念、实践，为决策者和用户等间接提出建议，不断的优化建筑设计方案，并且BIM可以通过计算机模拟计算成本与风险，优化建筑设计的质量，在加快方案实施速度和加深建筑设计和运营人员的相关了解等方面也具有一定的帮助。

2.4BIM技术的主要特点

BIM技术具有建筑模型参数化和数据信息关联化的特点。BIM实际上就是建筑信息模型，以三维数字技术为基础，信息为技术核心，其中所有的信息为了能够及时的获取、更新和共享，通常以数字形式保存在单一模型的集成数据库中，因此保存的数据必须是具有实时性、一致性和关联性。数据之间的完全关联有利于提高工作效率和建筑设计工作之后的空间分析、传热分析等必要工作的进行。

三.BIM在项目建设阶段的具体应用有哪些

近些年我国建筑行业发展迅速，越来越多的摩天大楼拔地而起。传统的CAD工具面对建筑工程项目中出现的问题愈发捉襟见肘，BIM技术的应用可以有效地对这些问题进行解决，在项目建设阶段，BIM可以具体应用到项目建设的沟通、信息整合、施工和运营环节当中。

3.1沟通环节

由于现代建筑丰富的设计和较高的技术内涵，传统CAD工具逐渐不再能够完整传达设计意图以及及时反馈设计变更。利用BIM技术可以通过可视化模型和协作平台，大幅度优化各流程沟通环境。同时，BIM技术也更有利于非专业人员进行沟通。

3.2信息整合环节

由于建筑工程过程复杂，需要多部门合作，有时会发生由于信息不同步导致的偏差出现。这样浪费了人力、财力，也耽误了工程进度。通过BIM技术建立数据库，将各个环节信息录入实时动态数据库中，一方面使得整个建设项目数据可视化，方便决策。另一方面也使得信息可以实时更新到每个施工环节，避免了由于信息不同步导致的成本浪费问题。

3.3施工环节

在施工过程中，BIM技术集成了工程环节中的各种相关信息，通过对项目进程的数字化表达，实现工程管理效率的提升。例如，在支付环节中，BIM技术可以通过技术支持，实现工程进度和工程款的计算，大大缩短工程款结算跨越时间。在设计变更过程中，BIM技术可以通过建立虚拟三维模型，使变更后的设计可视化。成本控制中，BIM可以通过对采购物品的精准、完整地控制，实现采购行为的优化，这有利于节约成本。

3.4建筑物运营环节

传统的运营过程中，由于建筑项目资料保存的方式限制，相关运营人员与施工方信息不对称等原因，有时会发生无法掌握设备位置、耗损率，以及维修记录丢失等问题，通过利用BIM技术，可以建立模型，完整记录建筑物各个环节的详细属性，方便运营者进行监管。

四.结语

中国作为世界上最大的建筑市场之一，BIM技术的应用和推广是时代所趋。BIM技术在这场建筑设计信息化变革中扮演着重要角色，对整个传统建筑设计行业产生了巨大的冲击和改变。BIM技术的不断普及、应用和推广，将对我国建筑设计行业的转型升级和健康绿色发展起到重要的推动作用。

参考文献：

[1]王代兵,王代兵,杨红岩,孙加齐,王宜彬,齐磊,齐轩.BIM技术在天津周大福金融中心超高层建筑深化设计管理中的应用[J].建筑施工,2016(3):646~648.

[2]张晖.BIM技术在棋盘洲长江公路大桥锚碇施工进度管理中的应用研究[J].公路,2020(2):187~193.

[3]王宏军,张震.绿色建筑中的BIM工程进度管理的应用[J].现代盐化工,2020(1):104~105.