未來建筑設計手段
——BIM淺談

董偉峰

（身份證號：440105198707145736）

未來建筑設計手段
——BIM淺談

董偉峰

（身份證號：440105198707145736）

建筑設計是一個難度很高的工作，需要反復修改。現代建筑不斷朝著超高層及超大跨度方向發展，傳統CAD建筑設計方式已經無法滿足高速發展的建筑設計行業，設計者為了貫徹信息模型理念，必須應用新的設計方式，新的設計方式必將取代傳統設計方式。BIM技術是建筑設計的新興技術，必將帶來一次信息革命。CAD技術能夠幫助設計師解決輔助繪圖問題，而BIM技術則可以幫助業主、承包商等解決工程施工問題。本文將對BIM進行具體闡述。

未來建筑；設計手段；BIM淺談

引言

BIM技術即建筑信息模型，是一種新的建筑設計、施工以及管理方法。BIM技術以三維數字技術為基礎，能夠將建筑工程中的各項數據模型相整合，將數字技術直接應用于建筑工程。

1　BIM的定義和主要特性

1.1BIM定義

BIM（建筑信息模型Building Information Modeling）是利用數字模型對項目進行設計、施工和運營的過程。它是由設計單位完成的高度仿真三維模型，是供項目各方及項目全過程使用的三維信息平臺。BIM技術在國內的應用如表1所示。

表1　

1.2BIM特性

1.2.1可視化

BIM工作即收集的綜合性通過專業軟件形成三維、動態、直觀形象。將各類信息以及二維圖像形成直觀可視模型。可視化模型在建筑設計中具有重要作用，傳統設計方式中，設計人員需要自行想象三維模型，工作效率低且無法保證設計效果，而BIM技術能夠有效提供可視化三維立體模型，更好的展示在人們面前，將構件形成良好反饋。

1.2.2協調性

協調工作室建筑設計的重點，能夠幫助完成設計目標。協調配合工作在各個施工單位和業主間都在積極展開。項目實施過程中，很容易出現各種問題，一旦出現問題，有關工作人員就必須積極協調解決，制定詳細的解決措施或者變更方案。BIM技術的協調服務性可以有效幫助解決這一難題，BIM技術可以在工程設計中建立信息模型，對不同專業碰撞所產生的問題進行協調解決。

1.2.3模擬性

模擬工作就是模擬設計出的建筑模型，或者模擬處理現實中無法直接操作的事物。BIM在設計階段可以模擬節能、日照、熱能傳導等。BIM可以幫助工程在推廣、招標以及施工階段通過4D模擬工程項目，確保施工項目的科學性和合理性。

1.2.4優化性

工程項目的設計、施工以及運營工作是不斷優化的過程，BIM技術可以幫助更好的優化這些過程。

1.2.5可出圖性

BIM技術的功能并不單純是為了幫助設計建筑設計圖和構件加工圖，而是為了對可視化展示建筑物，對建筑物進行協調優化處理，幫助業主設計合理管線圖，碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案。

2　BIM技術原理

想要使用BIM技術，就需要對這個技術有一個系統的了解。簡單地說BIM技術就是一個修建信息模型的簡稱，是一種新型的建筑設計手段。BIM的使用時要依靠CAD作為保證的，是在CAD技術支撐上對整個修建過程進行一個數字化的模型和表述。這樣就可以在一個計算機輔助模擬出來的一個模型中，儲存所有的，完整的修建信息，這是建筑設計行業的超級技術革新。但是其實根據仿真的CAD設計并不是一個全新的概念，就是因為運用計算機輔助設計技術，對建筑的設計建造修建過程進行一個全程完整的模擬。雖然是一個很好的思想，但是因為在商業上的發展不太好，也就導致一直以來就有思想但是不容易實現，一切的改變就是因為計算機技術的進步。計算機技術的革新，讓個人核算機得到普及。就是在這樣的背景下，BIM就得到了發展，就能夠被運用，也就是在這樣背景下，BIM不斷發展和被運用，也就出現了很多相應的體系。漸漸地BIM已經不再是一個簡單的技術，不是低層次的繪圖工具了，也不是運用一些簡單的仿真進行設計，真正的是在運用復雜計算機技術和繪圖技術，進行建筑構件的設計。不再是簡單的運用點線面體來進行結構設計，而是運用數字化的構建去“修建”建筑，去完成建筑的全貌。一個仿真需要一些列的參數來描述其特點。這個仿真代碼有必要包括這些參數。參數通常是預先設定好的，或許恪守某些制定好的規矩，這些參數信息就構成建筑的特點。

3　基于BIM技術的建筑可持續設計

建筑設計的主要思想來源于設計師，設計師可以在建筑設計初期構思整個件數設計過程，制定可持續化設計方案，避免資源浪費。但是很多建筑師經驗不足，無法對建筑施工做主觀判斷，很容易導致建筑功能無法完美統一，不得不增加節水節能技術設備去達到目標，造成資源浪費現象。

BIM技術可以實現建筑可持續設計，在設計初期擴大設計思路，幫助建筑師整合現場數據。全面分析特定建筑部位的結構和熱量。BIM技術可以模擬建筑物朝向，幫助建筑師分析建筑采光和通風效果。另外，建筑師還可以準確整合建筑物室內的空間及材料，滿足使用者需求。

4　工程信息直觀化，建造過程可視化

CAD技術只可以展示建筑物的二維方式，必須通過專業人員的解讀和分析，才可以了解具體設計思維，如果專業人員無法對建筑物的二維模型進行有效分析和判斷，則必須依靠三維軟件輔助了解。CAD二維制圖無法滿足建筑物生命周期的連續變化，新的思路無法展現在原有模型上，設計人員必須從頭開始制圖。BIM技術可以將任何涉及思想至關的表現在模型上，包括、日照、節點節能結構等，并且，這些信息相互關聯，修改一處信息，其他信息都會隨之改變。

建筑設計后期，BIM技術可以輔助設計出圖，幫助解決專業碰撞問題，并且對設計三維模型進行規范檢查，統計項目工程量，模擬施工甚至分析工程造價。BIM技術可以有效提高設計效率，降低成本，將整個設計過程變得靈活多變。各個專業和工作之間的協調交流也更加便捷，提高建筑設計服務水平。

5　所有項目都有其用武之地

BIM技術可以運用在不同類型的建筑設計項目中。住宅建筑設計復雜程度高，而且單元模塊建立很復雜，BIM技術可以有效解決復雜項目，環節設計工作中的協調問題。BIM技術在方案設計、專業協調、設計可視化方面都有其優越性。

6　數字化的項目管理及工業化建造模式

傳統的項目管理模式是將所有信息以文件的形式歸類整理，而BIM技術可以幫助整個數字化數據庫。BIM技術可以幫助工作人員快速檢錯、查詢數據，并且提供適用于各個建構階段的模型，即BIM技術可以幫助建筑物實現數字化設計制造。這樣不僅可以節約時間和成本，而且可以避免反復制造帶來的資源浪費，提高設計精度和質量。

7　案例分析

（1）2008北京奧運建筑已開始采用BIM技術。自2012年5月，中國第一高樓——總設計高度為632m的上海中心，全面應用BIM技術打造綠色、人文都市標志性建筑。上海中心的很多局部重點部位，如地下室機房及設備層等關鍵部分用二維進行設計是根本無法做出的，而BIM技術順利解決了這些難題并在其中搭建了一個良好的溝通平臺。工程建設國家標準《建筑工程設計信息模型交付標準》和《建筑工程設計信息模型分類和編碼》的編制將對推廣BIM技術在建筑工程中的實際應用，促進BIM技術在國內的發展有重要而深遠的意義。

（2）2010上海世博園中的一半場館都是應用BIM技術建成的，BIM技術使得演藝中心此類復雜的項目能夠進展順利，施工中的曲線控制與設計模型幾乎一致。

8　結語

BIM技術給建筑行業帶來很多便捷，提高了設計建筑的科學合理性，而BIM技術在我國的應用剛剛起步，仍然有很多問題亟待解決。例如BIM軟件開發，完善相關標準規范等。另外，必須通過大量的項目時間，才能確定符合我國建筑設計發展的BIM應用模式，只有這樣，BIM技術才可以在我國的未來建筑設計中充分展現其優越性。

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TU201.4

A

1673-0038（2015）25-0007-02

2015-5-10

董偉峰（1987-），男，本科，主要從事建筑設計工作。