BIM技術在建筑設計方案前期深入探索應用

殷曼

摘要：本文對BIM應用程序設計方案的前期階段進行了初步總結，并對建筑設計方案前期的特點進行了分析，闡述了建筑施工階段前期規劃的利弊，并提出相應的應用建議，將來自BIM模型的Artlantis軟件與CAD軟件結合使用，使用應用程序性能的三維內容，對程序和主要工具進行描述。最終介紹了應用模式支持在設計階段改進BIM的情況，我們相信BIM技術可以有效地提高前期設計工作的質量和效率，促進工作質量和效率的提高。

關鍵詞：前期設計工作，可視化，數據繼承，設計表達

在過去的20年中，CAD技術在建筑師的應用得到普及和推廣，工程師們放棄了繪圖板，擺脫了傳統的手工繪圖、設計和計算，這可以說是技術領域的第一次數字革命。建筑信息模型（BIM）的發展將引發整個土木工程領域的第二次數字革命。BIM技術不僅帶來了現有技術的進步和現代化，而且還間接影響了生產組織和管理模式，并長期影響著人們的思維變化，

一、BIM技術在建筑設計階段的實施目標

在建筑項目設計中實施BIM技術的最終目標是提高項目設計的質量和效率，同時通過談判和后續施工來減少返工，以節省施工時間，從而節省項目資金。因此，在架構設計階段實施BIM的最終結果必須被所有設計師應用于設計方案。但是，在目前充分應用的前提下，在建筑工程和建筑程序的應用處于過渡時期將成為正常狀態。因此，根據項目設計要求的特定條件，可以在以下不同的情況下實施BIM技術，在設計階段中選擇BIM團隊、設計周期等。

二、BIM在建筑設計方案前期探索工作中的應用

（一）通過分析前期設計工作的特征，我們相信BIM技術在早期設計工作中將繼續提供重大便宜：

1、視頻化（Videscriptionion）：BIM是一個專業的、抽象的架構，描述了普及維度、三維可視化，從而使專業設計師和建筑商等非專業評估的需求得到更多滿足，使決策效率更高，精確度也更高。

2、數據繼承：從技術上講，BIM不會將建筑信息獨立于傳統的CAD中，而是使用模型文件（可以看成是一個微型文件）庫來存儲所有建筑信息。在上一階段引入BIM技術時，可以使用有保證的BIM技術在體系結構設計的早期階段檢查應用程序，從而避免圖像的重復輸入。

3、模型深度可調整性：BIM建模需要加強細節和深度管理，這個問題是建筑工程設計方案前期工作的重要部分，設計者有時會陷入對“過多建模”的誤解中，對模型進行合理的建模，能夠有效提升建筑方案設計的準確性。但是，在項目的初始階段，應該使用更多的概念性組件，要包括簡單的幾何輪廓和參數。隨著模型逐漸加深，要使用更多細節來豐富模型。重要的是要考慮哪些細節是真正需要的，哪些不是必要的。減少不必要的細節會減少設計人員的工作量，提升軟件的運行速度。同時BIM技術管理人員必須為項目制定詳細計劃，并在設計圖紙階段用較高的詳細級別替換先前的對象。這也可以開拓設計師的思維，并為他提供設計方案創造更多的自由。

4、簡化設計：參數和模塊化設計將使設計方案模型更加合理和實用，以供日后深化和實施。目前，設計學院的設計師往往很年輕，或者畢業以后就一直在編寫程序，而設計圖紙方面的經驗也很少。這樣，有時很容易脫離實際情況中的模式創建。如果架構丟失，則可能會檢測到各種不合理的問題，導致最終的執行計劃通常無法識別。由BIM技術開發的前期程序，要針對每個組件的模塊化參數進行合理性設計，建筑面板墻柱窗和其他程序的設計也更具體，加深了建模設計師對體系結構的理解。

5、設計表達的便利性：從對先前設計方案的表達階段的先前分析來看，很顯然最終的設計成像過程是工作量的集中和密集階段。設計人員必須繪制并填充CAD單元的平面、高度和截面。同時，外包服務公司必須創建3DMAX模型并創建最終渲染。必要時，完成建筑物或規劃動畫來展現。使用BIM技術，一切都變得更加容易：設計完成后，模型就基本完成了。只需要直接在模型上設置切割平面，以快速直接獲取每個位置的平面、視圖和剖面圖，進而填充顏色。無論是可以導入REVIT模型還是ARCHICAD模型，利用ARTLANTIS或VRAY渲染器來制作真實材料，都可以輕松獲取真實的生態和建筑效果圖和動畫材料，以快速準確地反映整個過程。

6、建筑仿真分析：BIM技術可以在項目設計的早期階段為BIM模型執行各種分析類型，例如面積分析、形狀因子分析、能見度分析、日光軌跡分析和建筑物疏散分析。通過分析，可以及時準確地反映出設計方案的可靠性和可行性，可以為方案的合理設計提供準確的數據支撐。

（二） BIM的當前應用

盡管我們已經在初步工作中認識到BIM的好處，但是我們應該看到，當前的狀況是各種設計公司在推進BIM技術應用方面遇到的巨大困難，尤其是在設計的早期階段。主要原因是：（1）外部變化的動力和壓力還不夠，業主通常在初期沒有BIM需求。（2）較大的軟件成本：設計工具、合作模型的變更所引起的軟硬件成本、培訓成本.現有設計升級成本和新技術的累積成果會更高，設計院是有規律的使用BIM技術的設備的最終設計開始。（3）前期設計企業印刷，前期設計部門往往比現有業務更多，時間短、壓力大，對于設計公司實施BIM的高級管理人員、中層經理、設計師沒有足夠的時間學習新的知識技術和能源。（4）個人技術改善的動力不足，許多設計師已經習慣于固有的設計模式，并且不適應3D參數化設計習慣和協作設計模式的變化。可以相信，在系統的設計中使用BIM技術將限制思維，并且不愿意在學習上花費過多的時間和成本，這將影響BIM的進一步推廣。（5）技術不足：BIM工具的專業設計功能仍需要大量改進，并且可以結合先前設計的工作特性加以改進。

（三）推廣使用BIM的措施

從長遠來看，盡管存在各種障礙，但BIM技術是一種新興的設計模型，因為建筑信息模型不僅是工具升級，而且BIM應用程序還將改變設計的內部結構，因此BIM技術的發展仍非常迅速。工作模式還會在所有者、設計和客戶之間更改工作模式，通過支持BIM技術，設計人員可以更好地控制建筑物的性能，可以在項目的設計方案中盡早參與，以確保多方協作以創建更好的設計，滿足業主的需求。因此BIM在設計階段的應用至關重要。

三、結語

綜上所述，BIM程序在應用程序的早期階段也應充分發揮作用，以利用建筑信息建模技術在早期方案規劃中進行設計分析，確保設計合理，并進行實用的設計表達，以達到數據分析、建模的準確性、數據繼承等方面的提高。有效克服了傳統二維設計無法跟上的觀點，并提高了項目的設計質量和工作效率。

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