試述BIM技術在計算機輔助設計中的應用

梁 冰

河北九易莊宸科技股份有限公司

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試述BIM技術在計算機輔助設計中的應用

梁 冰

河北九易莊宸科技股份有限公司

摘 要：本文著重對BIM 技術在計算機輔助建筑設計中的應用進行初步探索分析，希望能為今后的研究提供借鑒作用。

關鍵詞：BIM技術；計算機輔助；建筑設計；應用

前言

計算機輔助建筑設計（computer aided architecture design，CAAD）（以下簡稱CAAD） 指利用計算機技術和相應的圖形應用軟件來進行建筑設計工作。建筑設計師借助CAAD 可以直觀﹑輕松的修改設計方案，在減輕日常工作量的同時也大大提升了設計效率。

1BIM 技術概述

建筑信息模型（building information modeling，BIM）是以建筑工程相關信息數據為基礎建立起來的模擬真實信息的數字仿真模型，具有可視化﹑協調性等諸多特性，其最大的特點是實現了數據資源﹑行為過程﹑交付使用三個基本維度的高度融合，而非簡單的將數字資源信息進行集成轉換，是一種更高水平的數字信息應用。BIM 技術是一個僅適用于建筑設計領域的技術方法，利用BIM 可以創建一個基于CAD 技術的完整建筑信息模型，這種工作模式可以被認為是建筑設計領域的一次重大變革。對建筑對象進行數字化描述并非一個新的理論，只是一直沒有得到真正的商業實踐，直至計算機技術得到普及和推廣，才真正出現了BIM 應用系統。

2 BIM 技術的應用前景

2.1建筑設計

BIM 是一種在某些CAAD 軟件開發過程中產生的概念，而建筑設計領域是首先使用BIM 技術的領域。目前，國際上有很多種運用成熟的BIM 軟件，這些軟件用于設計時，都能更好的幫助設計師進行空間想象，更好的為建筑設計服務。

在進行建筑設計時，運用BIM 軟件可以創建出一個虛擬的建筑模型，首先，通過BIM 軟件將紙質的草圖文件轉換成電子版的，而電子版的圖紙只是模型的一個組成部分。BIM 將信息進行反復利用重組，結合2D﹑3D 技術，建筑師能夠更好的進行建筑設計，提高建筑設計的質量。這樣設計出來的圖紙，能夠將后期的風險因素控制到最小，不僅如此，還能更好的進行質量控制，便于交流。通過BIM技術的運用，設計師能夠更好的借助計算機信息技術進行建筑設計，提高設計價值。不僅如此，對于整個項目的設計效果也能更好的進行把控，達到最佳的設計效果。

2.2 5D 施工管理

BIM 技術可以通過創建的虛擬建筑模型，將3D 建筑模型與工程管理三大目標中的工期以及成本結合起來，進行5D 施工管理。在整個5D 施工管理中，設計﹑工期﹑成本這三個部分相互聯系相互關聯，任何一個部分的變化都會導致另外兩個部分發生相應的變化。基于此，可以更好的提升預算的精確性，不僅如此，通過這個技術，可以更好的對整個項目進行全程控制，在設計前期就及早的發現問題，在施工的任意階段都能進行時時的造價計算，方便對于項目工期以及成本的控制。利用5D 施工管理，能夠對整個施工流程進行更好的管理，確保工期的按期以及成本不超支。

2.3 建筑生命周期管理

在工程項目建設過程中，項目實施的不同階段具有不同的信息，大量的信息為工程的信息管理帶來極大的挑戰。而建筑生命周期管理逐漸成為建筑領域的發展方向。BIM 技術的出現將不同建設階段出現的各類信息進行規范化，通過整合各類的信息，經過BIM 軟件形成一個完整的信息模型。BIM 技術的出現改變了工程信息的創建方式，從項目的設計階段開始，就創建數字化項目信息，直到建筑生命的全壽命期，通過改變工程信息的管理達到建筑生命周期管理。

3 BIM 技術在計算機輔助建筑設計中的應用

3.1 在虛擬建筑中做設計

在過去那么多年中，設計師總是通過平面的二維圖來展現建筑物模型，但在設計紙質稿完成后，一旦發現設計的成果與他們的預期不同時，很難進行模型的修改，所以經常出現的后果就是最終的效果與設計師的想法出現很大的偏差，這樣不僅降低的設計的質量，也會導致很多抄襲作品的出現，惡性循環。

隨著可持續觀念的不斷深入人心，設計師的設計更加注重人與自然的和諧，在設計中已經不單單追求設計的美感，更會考慮與環境的協調。設計的核心是人們如何更好的利用空間，感受空間。利用BIM 技術，建筑師可以創造虛擬的建筑模型，在虛擬的模型中做設計，這樣建筑師可以時時看到設計的效果。在任何一個設計階段，可以隨時觀看設計效果，身臨其境的看自己設計的作品，對于設計不滿意的地方可以及時進行更改，不僅如此，還能考察建筑與周圍環境的適應性，在設計過程中不斷進行推敲，看設計的思路﹑建筑選材等是否符合要求，這樣可以將設計師從天馬行空的想象中解救出來。

3.2 圖紙文檔自動生成

在2D 環境下，每一張圖紙都是由立面﹑剖面等組成，再按照項目更改圖紙，不停的一次次修改，設計師很多寶貴的時間都浪費在這繁瑣的工作中，占用了大量的時間和精力。而運用BIM 技術，可以在事先創建的虛擬模型中進行設計，這樣更改的就是虛擬的模型而不是圖紙，利用BIM 技術創建出來的模型，設計師可以生成任意的圖紙，平面圖﹑立面圖甚至是3D 大樣圖，事實上，根據不同的需要，可以從軟件中提取不同的信息資料，生成不同的視圖，方便設計改變。

3.3 自動變更管理

在最初的2D 工作環境下，建筑設計師有一大部分的時間都運用在變更的協調工作中，花費了大量的精力，而BIM 技術的出現，則幫助他們順利改變了這一困境，所有的圖紙生成都是基于虛擬的模型，而所有的修改和變更都會反映到整個項目的文件中，而BIM 最主要的就是一個數據信息系統，任何的數據或者信息的修改都會在數據庫中得到反饋，其他的視圖也會隨之自動進行改變和更新，圖紙也會隨著設計的不斷進行而自動更新。這大大減輕了設計師的工作量，不需要把時間和精力都浪費在反復的修改中，這樣的自動變更管理不僅提升了建筑設計師工作的效率，更為變更的順利執行提供了一個很好的平臺，不會出現變更上的錯誤。

3.4 高級分析能力

2DCAD 繪制的圖紙，是平面的圖紙，無法進行智能化的模擬，而利用BIM 技術設計出的虛擬模型，包含了大量的數據和非數據信息，能夠通過提取模型中的數據，然后將提取出來的數據導入到模擬分析軟件中，在分析軟件中可以進行一系列的分析，例如沖突分析，碰撞檢驗，規范檢驗等等，通過這些檢查，可以提前預知或者預防后期施工中可能出現的類似問題，及早進行修改，降低風險因素。

4結束語

隨著計算機信息技術的快速發展，各行各業都離不開信息技術支撐，建筑設計也逐漸邁向智能化，常規CAAD 已無法滿足建筑行業發展需求，急需一種更加行之有效的技術方法，而BIM 技術則恰好彌補了這一技術缺陷。BIM 技術在建筑設計中的應用能提升建筑行業的整體施工水平，推動建筑行業不斷向前發展。

參考文獻：

［1］光宇.BIM 在建筑設計中的應用及發展趨勢［J］.黑龍江水利科技，2013（1）:92-93.