基于参数化BIM建筑设计的特点及其应用浅析

基于参数化BIM建筑设计的特点及其应用浅析

陈晨

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摘要:技术是现代建设工程的一种新技术。随着建筑业的快速发展，以平面为基础的建筑工程已经越来越难以适应工程建设的需要。本文将BIM技术在建筑设计中的特征以及运用进行了探讨。

关键词:参数化;BIM建筑设计;特点及应用;

引言

利用BIM技术实现了一系列的建筑信息数字化，这是建筑学发展史上的一个重大变化。BIM技术在建筑设计中的运用，可以通过数字代码来表达实际的建筑物部件，并给人一种直觉的感觉。当你在你的程式码中所包括的物件时，你常常会有许多不同的引数。通常情况下，在所探讨的一个数学或物理问题中，在特定条件下取固定值的变量和表明任何现象、机构、装置的某种性质的量被称作参数，用这些参数信息可以很好地表示出建筑属性。将建筑墙体作为目标，它的参数不仅包含了墙体的长度、宽度和高度等几何尺寸信息，还包含了墙体的保温性能、成本造价、材质和规格等信息。将参数化BIM技术引入到建筑工程中，可使建筑工程的设计质量得到显著提高，对建筑业的发展具有重要的影响。

一.BIM技术在建筑设计中的特征

参数化BIM的建筑设计技术具有以下两个重要特征：

(一)联动性

将BIM应用于建筑设计，可以在模型建立过程中获得所有的建筑物的相关数据。比如，当建筑物的平面图结束之后，就可以得到建筑物的3D模型，从而清楚地显示出建筑物的内部结构和剖面信息等等。在此期间，还可以同步产生施工图纸、报价单和物料清单。

(二)综合性

通过5DBIM系统的应用，可以快速地进行建筑工程的建模，从而极大地提升了建筑工程的品质和效率。

另外，参数化BIM的建筑物设计具有如下特征：

(1)仿真性

BIM利用数字信息模拟技术，可以对建筑的所有信息进行准确地建模，包括建筑的尺寸、尺寸等几何数据，以及建筑的重量、材料、结构、造价等非几何数据。所构建出来的三维建筑模型，可以为建筑师、设计师、施工人员、监理工程师和住户等多方面的人员提供借鉴，促进了建筑设计、施工和运营管理等多个环节之间的沟通和关系，从而提高建筑设计和施工的质量，从而获得最大的收益。

(2)协调度

BIM技术具有很大的优越性。在项目实施中，由于不同的专业和项目，不同的工作岗位，不同人员，往往会出现一些相互冲突的现象，比如：建筑物的构造和管线的布置，以及预留的洞口与现场条件不符等，若无法得到有效地解决，不仅会影响到工程的质量，还会严重制约着项目的进度。运用BIM建模技术，可以将各个专业、各个工程之间的关系进行很好地整合，可以快速地找到施工计划中的不合理性，从而提出一套合理、高效的对策。

(3)模拟性

在现实生活中，如火灾，地震等突发事件，可以通过BIM技术和其他有关的软件来实现仿真，以达到最优设计和降低意外伤害的目的。随着我国建筑业的迅速发展，建筑物的构造日趋复杂化，从某种意义上说，这将加大建筑物的设计难度。应用BIM技术对复杂的建筑物进行仿真，可以在较少的工期之内，得到最优的设计方案。通过BIM建模技术，可以对设计人员提出的施工计划进行检验，从而发现不合理之处，进而提出改善计划。在BIM技术的支持下，建筑工程的全部内容都可以在BIM技术的支持下实现，把参与主体聚集起来，呈现出一个复杂的立体结构。在建筑物的空间关系方面，利用虚拟的建筑样机可以为人们提供准确的数据，与其他三维模型相比，BIM可以自动地创建和更新各种文档和图表，并自动地将它们之间的相关信息进行匹配，从而达到信息的共享。在建筑设计的整个过程中，如果设计师对某个对象的参数进行了调整，那么这个对象就可以进行自动更新，从而可以提高设计的效率和精度。

(4)整合性

BIM技术既可以在建筑设计中使用，也可以在设计检测、工程实施、成本管理等方面使用，把建设工程的各个阶段、各个部门等整合到设计过程之中，为建设设计提供全方位、全过程的服务。在建筑物的设计过程中，通过BIM技术不仅可以完成数字的设计，还可以完成智能的管理，使工程的管理朝着动态化、可视化和一体化的方向发展，从而大大提高了工程的管理层次。在建筑物和建筑施工现场，BIM可以构建出一个3D立体模型，将施工的不同环节进行高效地联系起来，可以在施工中实时获得材料消耗信息、设备使用信息和场地变化信息等，从而达到构建5D施工模型的目的。施工企业能够对施工的全过程展开数字化和智能化的模拟，管理人员也能够对施工质量、施工进度、施工安全和施工成本进行集中管理，从而达到提高工程总体效益的目的。

二.BIM参数化技术在建筑设计中的具体运用

(一)设计复杂的建筑形体

BIM技术在复杂的建筑物外形设计中起着至关重要的作用。应用BIM技术对复杂建筑中的各种信息进行了校核，并对它们进行了高效地集成。以该模型为依据，进行了多维度的曲面造型，使三维造型的效果得到了很好地展现。BIM技术可以使设计师充分地表达自己的创意和想法，并且可以直观地看到设计结果，对设计进行改进，从而提高了建筑设计的质量。除此之外，BIM技术可以分析出具有复杂形体的建筑项目中，每个结构、每个单元的三维模型，并以此为依据，来进行设计的调整和设计的优化，因此可以有效地排除设计的失误。

(二).设计综合管线

随着建筑工程的不断向大体积和多功能化发展，管道的设计变得越来越困难。在这样的背景下，设计师们必须要强化综合管线的设计，并提升自己的设计水平，这样才能保证建筑质量，防止管线交叉、管线相撞等现象发生，从而为综合管线工程的建设提供科学的指导。以往，由于受到技术水平的制约，设计人员在进行综合管道的设计时，主要依靠手工肉眼观察，难以发现管道交叉、管道碰撞等情况。BIM技术在管线综合设计中的运用，可以将建筑管线直接产生3D模型，在对管线综合设计进行检查时，系统可以快速找到管线交叉、相撞等不合理的地方，并将其标注出来。

(三)火灾控制的最佳化

随着城市建设的发展，城市中的高层建筑物日益增多，一些地方已经开始有了超高层建筑物。按照之前的设计方式。这些设计图难以满足建筑物的防火需求。应用BIM技术对建筑物防火功能进行优化，可以使防火设计更加科学合理。在对消防设计进行优化的时候，BIM技术可以对烟气扩散时间、建材耐烧极限、人员疏散时间及疏散距离等进行仿真，进而设计出先进、科学的消防设计方案，有效地保护人们的生命财产安全。

结语

BIM技术是现代建设工程的一种新技术。随着建筑业的快速发展，以平面为基础的建筑工程已经越来越难以适应工程建设的需要，因此，在工程建设中迫切需要一种新的表现形式与设计方法。参数化BIM施工技术的开发与运用，将建筑施工推向了一个新的高度。这种方法不但可以使设计者的思考方式发生变化，而且可以使建筑设计得到进一步的发展。所以，设计人员应该将参数化BIM技术运用到建筑设计工作中，并将其发挥出来，从而设计出先进的、科学的、经济的、符合实际的建筑方案，从而促进建设产业的迅速发展。

参考文献

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