BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用

文/劉百韜 中國市政工程華北設計研究院有限公司 天津 300074

BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用

文/劉百韜 中國市政工程華北設計研究院有限公司 天津 300074

BIM技術的出現及在計算機輔助建筑設計中的應用滿足了建筑行業越來越高的現實需求，為建筑行業的發展注入了新的動力。本文對建筑信息模型（BIM）技術的概念及其在計算機輔助建筑設計應用中的工作原理進行了分析，并對BIM技術在計算機輔助建筑設計中的具體應用內容及應用的重要性進行了分析說明。

BIM計算機建筑設計

前言

目前，建設設計和施工管理領域中開始逐漸采用計算機輔助，但隨著社會的進步，人們對于建筑的要求也越來越高。然而，因為設計較為復雜，即便是再認真負責的設計師也難以僅僅依靠自身實踐經驗對設計方案予以評價，因此，BIM技術受到廣泛關注。

一、BIM特點及概念

國內外的技術標準中均強調“生命周期”，從而覆蓋全部建筑生命周期，BIM技術是一種設計、建造及管理數字化的方式，可以大幅降低建筑工程存在的風險，提高進程效率，與此同時更是一種工程數據模型，集中所有的建筑工程信息，建立在三維數字基礎上，并且利用數字化實現建筑工程項目信息的表達。基于BIM的建筑設計軟件技術主要包括以下特點：

1.三維空間建立模型

該模型的元素涵蓋全部的三維構件，并且包括所有的建筑物信息。除此之外，還可以方便快捷地進行數據更新及共享，突顯上述功能的基礎是將所有建筑信息數字化。該模型可以將門窗、墻等實體構造轉化為數字化，從而將信息儲存于數據庫里，信息主要包括幾何、物理等信息。

2.設計數據之間關聯

在各種數字化構造實體中可以實現關聯顯示以及智能互動等，比如設計圖紙和圖表可以聯系在一起，從而提高工作效率，如果修改模型數據庫中的任意數據，將會立刻顯示關聯之處。建筑設計會涉及到建筑等諸多專業，但是通過BIM能夠對其相關信息予以承載，實現數字化。

3.支持數據表達、信息傳輸等

BIM設計軟件中支持傳統的二維圖表顯示、三維可視化方式顯示等，其他的分析計算也都支持，除此之外還支持IFC標準。BIM技術在發展的同時，逐漸演變出BLM技術，這是一種較為新穎的思想，可以管理建筑生命周期并且降低資產的無效行為以及各種風險，因篇幅限制，不再贅述。

二、基于BIM的計算機輔助建筑設計應用

數字化技術遍及人們日常生活的各個角落，就當前的建筑行業來說，傳統的曬圖機、繪圖桌已被渠道、資料檔案也通過計算機來儲存。可以說，建筑數字技術不僅極大地提高了設計師的工作效率，還改變著設計師的工作方式以及思維方式。

目前，數字技術在建筑設計中的發展極其明顯，可以將繪圖的效率及質量提高到工程創新形象的效益，其次將傳統的輔助制圖演變為全過程多方位的輔助，建筑數字技術在設計師生成建筑設計方案過程中起著至關重要的作用。在進行工程項目的可行性分析及研究過程中，通過數字技術超強的數據處理能力提高過程決策的效率及科學性，進行控制規劃、舊城改造、歷史遺產保護等方面可以采納GIS技術，研究分析建筑單位概念設計中，可以采納SketchUp等軟件，目前計算機輔助方案設計及工程制圖主要采納AutoCAD、3dsMax等軟件和二次開發軟件，實現專項分析、造型審視、體量設計，并且進行經濟概念、文檔編制以及施工制圖。

除此之外，建設設計行業也通過計算機技術處理最后的建筑外觀及結構，從而顯示最后定稿的方案設計，此技術包括動態影像剪輯、靜態建模渲染等。在當前的建設設計部門中，存在諸多信息丟失等問題，每個專業特立獨行，無法實現信息資源的交換和共享，且設計軟件間不兼容，都會對設計部門的設計質量和工作效率造成影響。計算機輔助建筑設計涵蓋范圍廣，所以需要統一的平臺，集成各個專業的CAD軟件于工作平臺，確保標準化。

三、BIM技術在計算機輔助建筑設計中應用的重要性分析

（一）在計算中進行建筑的模擬設計，不斷完善設計方案BIM技術運用于建筑設計之前，傳統建筑設計的整體效果必須在施工結束后才能得到完整呈現，在這之前只作為理論上的一個工程項目而存在。這樣就使得很多意料之外的問題在施工過程中展露無遺，并由于施工的開展難以進行修正，使建筑效果無法達到預期。杜絕這一現象發生的最有效最經濟的方法是在施工前進行模擬設計，及時發現問題并將問題從源頭上進行消除，不斷完善和優化設計方案。BIM技術通過建立模型來模仿現實中的建筑，一些具有重要參考意義及作用的數據也通過其表現形態得到完整展現。從利用BIM技術建立的模型中提取數據信息導入專業的計算分析模擬軟件，便可實現面積、結構等多方面設計的分析評估結果，以此檢驗設計方案的可行性及科學性，使設計方案更加合理可靠，減少問題和降低潛在風險，為提高建筑設計質量奠定堅實基礎。

（二）在計算機中自動生成建筑設計的圖文文件，從而保證圖紙的準確性BIM技術對仿真模型的構建，解決了傳統工作環境下所有圖紙作為獨立分散的個體，需要每個環節歸類、拼湊、設計及修改，由平面到立面再到剖面的復雜工作流程，節省了建筑設計時間及設計人員精力，降低了成本。BIM技術在仿真模型的基礎上完成設計，設計重點轉向模型，只要建立了好的虛擬建筑模型，與建筑設計相關的全部圖表等都可以在設計階段隨時自動生成，平面等幾何數據信息，材料等非幾何數據信息都可以自動生成，這將計算機技術的優勢展現得淋漓盡致，有效提高了工作效率，使圖紙的準確性得到有效保障，提高了建筑設計的質量。

同時，一方面，信息化的圖紙管理系統為不同類型圖紙的分類及保存建立了平臺，設計人員可以根據關鍵信息搜索，并調取相應的圖紙信息；另一方面，全部圖文文件及圖紙的修改變更也會在項目文件中得到自動反映并實現實時更新，大大簡化了設計人員的工作內容。

（三）在計算機中進行建筑物的性能分析，使各方共同協作建筑工程復雜性的特點讓各學科專業的交叉協同合作成為關鍵環節。要使建筑物各項性能達質達標，需要協同設計工作。第一，BIM技術充分實現了建筑學科、結構學科等多個學科的綜合及交叉，實現了多學科在同一模型上的有效協同作業；第二，BIM技術利用網絡做支撐，實現了不同地區不同專業人員間的組織協調，為建筑性能的完善提供了技術支持。

四、結語

BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用成為建筑設計發展的強大推動力，在現代建筑設計中具有舉足輕重的地位。充分了解BIM技術的工作原理，把握其優勢并合理應用，是提高建筑設計質量，推動建筑行業發展的關鍵。

[1]劉曉光.BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用[J].計算機光盤軟件與應用，2014，10（10）：28-29.

[2]馬建紅.BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用[J].房地產導刊，2014，11（22）：129-129.