BIM技術在建筑設計中的應用管窺

呂春松

合肥粵通置業有限公司

BIM技術在建筑設計中的應用管窺

呂春松

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本文概述了 BIM 技術的主要特點，對BIM 技術在建筑設計中的應用進行了深入分析，并且探討了BIM 技術面臨的挑戰與未來的展望，以供參考。

BIM 技術；建筑設計；應用

前言

BIM 為三維模型，在理論上與二維出圖的CAD 比較有很大的優勢，它以模型信息化，算量精確，減少工程碰撞等優點，迅速在設計理念上體現出很多優勢。在建筑設計行業未來的發展中，BIM 技術必將是其主要方向，也會成為設計人員的必備技能。

1 BIM 技術的特點

1.1 可視化特點

BIM 技術可以有效實現設計者的創意，能夠將模型的每個細節完整的體現出來，實現可視化的效果，不僅可以把效果圖很好的展現出來，還可以保證建筑項目在整個的施工過程都是透明的。

1.2 協調性特點

BIM 技術的協調性在建筑行業中受到了很大的關注，建筑過程中各相關單位之間需要互幫互助，友好配合。工程在建筑過程中出現困難，與之相關的單位需要及時進行協助配合，共同商討如何應對困難，確保工程能夠順利進行。

1.3 模擬性特點

BIM 技術的模擬性特點不但可以對與之相關的模型進行很好的處理，能夠很好的對建筑項目的招標工作及其他的工作做出完美的4D 模擬演練，還可以實現5D 模擬的需要，對成本投入能夠很好的把握。

1.4 優化性特點

BIM 技術可以把建筑過程中比較復雜和繁瑣的工序進行合理的簡化，進而在規定時間內有效的完成工程建設。BIM 技術會將建筑過程中的問題簡化并有效解決了工程耗時長的問題，完美的體現出其自身的優化性特點。

2 BIM 技術在建筑設計中的應用

2.1 建造模型虛擬模擬

傳統的建造設計只能在圖紙上進行，這種平面式的設計，無法完成對建筑工程的受力分析、材料用量計算、抗震分析等。BIM 技術通過建立建造模型，以三維形態展示在電腦畫面上，這種建立不僅是對建筑工程簡單的模型演示，而是通過建立三維模型進行以下方面的虛擬模擬：(1)模擬模型的正確性，正確計算建筑的受力平衡，包括建筑對地面的壓力、地面對建筑物的支撐力，特別對于高層建筑、復雜建筑，其地下具有深基坑、地下室等，在這種復雜的建筑設計中，做好地基對建筑的支撐程度，就需要計算機模擬計算其受力問題。計算出來的數據再通過建造模型演示，驗證其正確性和建筑受力情況；(2)肢解每一個建筑構造部位，計算機不僅能把建筑模型以三維形態展示給大家，還可以把三維圖像一一進行拆解，從而把建筑的每一個環節提出模型畫面。這樣讓設計者和建造者從每一個建造環節入手，進行建筑結構分析。這種肢解特別有利于建筑工程中機電安裝、給排水管道安裝、燃氣管道安裝，而且各類安裝后期錯誤程度也大大降低。即使以后出現運轉問題，那么通過三維模型演示計算，也能準確找到問題位置，否則高層建筑中那個位置出現問題，也很難查找到；(3)抗震程度分析，現代建筑提高抗震程度，是工程設計必須考慮的問題，解決這一問題，BIM 技術更加優越。因為建造模型模擬分析，就能清楚的看到外加力對建筑的損害程度，包括物體對整座建筑的碰撞、振動波對建筑的沖擊等，而平面圖形是無法完成演示模擬的。

2.2 三維可視化設計

在以往設計師進行建筑設計的過程中，圖紙內容是以線條形式體現，那么這是不能夠真實的反映出設計理念的，只能是靠想象完成，對于相對復雜和繁瑣的設計模型是無法很好的靠想象完成的，而BIM技術將傳統的線條結構完美的進行優化和創新，利用三維立體的方式完美的表達。尤為重要的是設計工具的創新，可以把建筑物的每個細節表現的三維直觀化，是建筑設計成果得到有效的優化，這樣不僅可以使業主直觀的感受到建筑物的設計理念和設計形式，而且能夠很好的滿足業主的需求，有利于建筑單位的效益增長和長久發展。

2.3 協同設計

一項工程進行建筑設計過程中，需要通過具體規劃、建筑設計、結構設計、電氣設計、暖通設計、給排水設計等環節，這些設計環節之間是存在著相互關聯的關系的，以往在設計過程中出現問題是需要通過圖紙變動來進行改變的，但還是比較容易出現一些遺留問題，造成設計的不完善。而BIM 技術能夠有效的展現三維可視化的特點，將不同設計項目的信息進行共享，很好的完成了各項專業之間的協同設計工作，如果其中一項設計有變動和修改，其他的設計項目中會實時更新，知道具體的變動。每一項設計能夠在信息模型中得到需要的設計參數和相關數據，不僅省略了重復錄入信息的過程，而且有效的避免了數據冗余和錯誤的發生。

2.4 設計圖出圖

設計圖是BIM 的副產品，BIM 模型建立完成后，設計軟件能夠根據3D 模型生成平、立、剖等各種圖紙文件，而且圖紙始終與模型邏輯相關，當模型發生變化時，與之關聯的圖形和文檔將自動更新。傳統CAD 制圖時，因平、立、剖面圖紙相互獨立而導致的修改不完善，經常出現平面與剖面不相符的失誤，基于BIM 的工程施工圖將可以從根本避免這種錯誤的產生，從而最大限度保障工程設計企業最終產品的高準確性和高質量。

3 BIM 技術的挑戰與展望

3.1 挑戰

BIM 技術運用于建筑項目設計中，面對著很多挑戰：(1)在BIM技術的作用下，很多部門人員可主動參與到工作中，但用戶協作問題相對為突出，也許會對建筑項目設計帶來不好的影響；(2)受權責不明確問題的影響，凸顯BIM 模型歸屬問題；(3) BIM 技術盡管具備運用優勢，但是在建筑項目設計中的廣泛應用依然需要時間。

3.2 展望

BIM 技術運用中，將應用4D 模型而開展設計活動，是建筑項目工程更為直觀的呈現在人們面前。基于BIM 技術的仿真模型設計中，能最大限度的完成協同工作，而在國內建筑設計未來發展中，這一協作模式可以獲得高度認同，而且在建筑項目設計中有著廣泛運用，對提高建筑項目設計效果發揮著關鍵的作用。

5 結束語

綜上所述，在建筑設計的過程中，會經常出現設計圖紙難以解決的狀況，然而BIM 技術就可以克服這些種種問題，因此，建筑行業的相關設計人員一定要注重對BIM 技術的應用和創新，運用BIM技術為人們設計出完美的建筑物，提高城市的美觀度。

[1]盧琬玫.BIM 技術及其在建筑設計中的應用研究[D].天津大學，2014.

[2]邵光華.BIM技術在建筑設計中的應用研究[D].青島理工大學，2014.