探究BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用

閔健英（蘭州市城市建設設計院，甘肅蘭州730050）

探究BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用

閔健英（蘭州市城市建設設計院，甘肅蘭州730050）

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技術；建筑設計；計算機輔助設計

隨著信息技術及計算機技術的迅猛發展，BIM技術在建筑行業得以應用并迅速得到推廣，這為建筑行業工作流程的創新化、設計途徑的多元化發展提供了契機。探究BIM技術的科學內涵，了解其在計算機輔助建筑設計中應用的原理、應用的重要性及具體應用實施成為研究的主流課題。

1 BIM技術概述

1.1 BIM技術的概念釋義

BIM作為Building Information Model的英文縮寫，是一種建筑工程數據模型，主要利用3D數字技術對建筑實體在計算機中建立一個三維的仿真模型，整個模型包含了建筑施工進程、后期維護管理等建筑全生命周期所需信息的數據庫[1]。BIM并非建筑、信息、模型的簡單拼接組合，它涵蓋了信息模型的服務廣度、幾何信息、非幾何信息、建模過程等多方面的內蘊，是一項內涵豐富、應用價值高、應用范圍廣的技術，使建筑工程項目的數字化管理成為可能，為建筑施工的科學有效開展夯實了基礎。

1.2 BIM技術在計算機輔助建筑設計中應用的工作原理

BIM技術在傳統的建筑設計工作流程和任務分配形式上實現了突破，成為改變固有思維模式的重要應用工具，使計算機軟件技術得到創新發展。BIM技術是一種專門面向建筑設計的基于對象的先進CAD技術，能夠在計算機中便捷實現建筑工程信息的集中存儲和完整描述，將BIM軟件由低級繪圖工具轉變為繪制大型建筑構件及建筑物的高級技術[2]。BIM技術將建筑構件以編碼的形式進行數字化描述，通過各種參數對建筑對象的屬性進行描述，且描述應遵循之前制定的定義及相關規則，通過這一系列過程，這些參數信息就可以完整表達建筑的各類屬性信息。以墻體這個建筑構件對象為例，它的屬性信息就包括長、寬、高等幾何信息，還包括墻體使用材料、使用規格、墻體單價及建造價格、墻體功能等非幾何信息。與普通CAD繪圖體系只能通過平行線這種二維表達方式表現墻體信息相比，BIM技術體現了線條之間的關聯及交叉關系，在使用上更具優勢。

2 BIM技術在計算機輔助建筑設計中的具體應用

2.1 建筑方案的論證

BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用，在對建筑設計空間實現科學有效測評，達到更佳的互動效應方面作用顯著，使得業主及使用者反饋了積極良好的信息。在建筑方案的論證中，BIM工作平臺的應用，將建筑常用的參數進行了合理加入，量化了建筑物模型，使傳統建筑模型缺乏參考性、可行性及靈活性的弊端得到改善，使人與建筑模型的直觀對話成為可能[3]。通過這一過程，一方面，設計人員可獲取更多有效信息，根據科學性啟發延伸設計并發現問題，減少設計中存在的不合理之處；另一方面，可以使建筑項目各參與方更直觀地展示和表達共同關注的關鍵問題，并及時達成一致，解決問題，從而達到縮減決策時間，簡化施工過程，提高工作效率及建筑物整體質量的目的。

2.2 三維建筑物設計圖

在三維建筑物的設計中，通過應用BIM技術創建的仿真建筑模型：①實現點線面的有機結合，保證了建筑模型的小巧精致；②實現多種材質的靈活及綜合運用，將立面的材質、色彩及造型變化直觀地呈現出來；③實現建筑模型與周圍環境的有機融合，蘊含變化，統一中又強調個性設計，使得建筑造型既富有變化又在整體上和諧統一，建筑形象更加豐盈，能帶來較強的視覺沖擊。同時，BIM技術的應用一方面為建筑設計人員的設計提供了一個三維可視化設計工具，立體效果顯著，真正實現了“所見即所得”，讓建筑設計人員能夠利用三維模式很好地完成建筑設計工作，另一方面也能夠讓建筑業主及用戶突破以前技術水平不夠的限制，更加直觀形象地看到建筑內容，隨時了解自己的建筑物狀態及相關情況。

3 BIM技術在計算機輔助建筑設計中應用的重要性分析

3.1 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、功能、可視度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。一般而言，只要不存在突然的大變數，BIM技術計算得到的結果準確性較高，科學性較強。由此分析，建筑設計人員在建筑設計之初，結合BIM技術，通過模型對設計方案的可靠性進行仿真計算，可以有效減少施工中的不確定性和突發問題的發生機率，便于方案設計工作的正常有序進行，減少設計偏差。

3.2 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、文件、圖紙等都可以在設計階段隨時自動生成，平面、立面及剖面等幾何數據信息，材料、造價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。

3.3 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。①BIM技術充分實現了建筑學科、結構學科、電氣學科、給排水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；②BIM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。

4 結束語

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]陳思達.探討BIM技術在計算機輔助建筑設計中的運用[J].四川水泥，2015（1）：317.

[2]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）：28～29.

[3]盧松波.BIM技術在建筑設計中的應用探討[J].硅谷，2015（4）：111～113.

TU201.4

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2095-2066（2016）32-0174-02

2016-11-1