BIM技術對建筑方案設計的特點與影響

劉曉翠

摘 要：建筑是人類賴以生存的基礎，在信息化的不斷沖擊下，BIM技術應運而生，并在建筑業中占有舉足輕重的地位，廣泛地應用于各種建筑工作中，取得了顯著的效果，為建筑工程提供了充足的設計依據，有效地保證了建筑工程的設計質量。所以相關工程人員需要加強BIM技術的研究和開發管理，制定相應的政策，才能推動建筑行業健康發展。

關鍵詞：BIM技術;建筑方案;信息

前言

目前，我國城市化進程加快，在這樣的社會背景下，BIM技術在我國有著更大的發展空間。運用BIM技術，可以在進度控制、節約資源、改進工藝、降低生產成本等方面發揮重要作用。以此為基礎，通過軟件的支持，建筑設計者可以在計算機系統中建立一個三維立體的建筑模型，并根據此動態調整和模擬整個設計思路，以最大限度地保證建筑設計方案的可行性。

1 BIM技術的內涵與特點

BIM技術又稱建筑信息模型，是設施物理性能和功能特性的數字化表現。采用BIM技術可以提高建筑設計方案的穩定性和準確性，不僅可以避免施工過程中對資源的過度消耗，而且可以提高建筑工程施工的工作效率和最終成果質量。從另一個角度看，BIM技術也是一種CAD技術，它依靠建筑設計對象，能夠用數字來描述建筑信息，并把所有的建筑信息集中到一個虛擬模型中，這也是國內建筑業的重大變革。在民用建筑設計過程中，結合BIM技術，將工程內部的物理特性、材料特性等虛擬模型中的建筑信息進行收集。BIM技術不僅可用于建筑設計，也可用于結構設計、設備管理和成本分析等領域。因為施工本身的周期太長，而BIM的存在可以幫助施工單位進行一體化管理，模擬實際施工運行。在此基礎上，施工單位進行建筑結構設計，從而提高整體設計水平，減少工程預期投資，強化整個工程的效果。采用三維建模技術，建立基于虛擬平臺的建筑物實體仿真模型，對建筑物的設計、施工全過程進行數字化管理，BIM技術在建筑工程中的廣泛應用為今后建筑業的發展打下了良好的基礎。

2建筑方案設計中BIM技術的應用

2.1仿真模擬分析，選擇優化方案

設計方案時，需要建立基于BIM建筑模型的核心平臺，所有建筑信息都包含在BIM建筑模型中，包括建筑物的力學參數、物理特性、材料特性等。具有繪圖功能的BIM技術，可對點、線、面進行獨立操作，若涉及建筑物改造，只需調整結構，且所有相關數據都在一個數據庫中，不受其它因素的影響，具有很高的集成性。采用BIM技術，可以實現仿真性的氣候模擬和結構模擬，即將三維建筑模型與不同時間、不同天氣條件、日照、風向等因素相結合，為設計者提供無限接近現實的動態模擬圖像。將Revit軟件的參數化設計功能與Ecotect氣候工具的WeatherTool功能相結合，相關人員可將建筑物及其周圍環境的具體參數代入到計算機模型中，再根據建筑物在不同季節、不同天氣條件下的風向、太陽輻射等環境因素變化，最終確定現行建筑形態方案在采光、通風等方面的可行性。

參數化設計，簡單地說就是模型與各個圖元之間的聯系，利用系統自行建立或根據實際情況人工建立。使用BIM技術修改參數比較方便，參數信息可以相互反映在數據庫中。

設計者可在計算機系統中完成設計所需的自然環境考慮，進而進行設計優化，調整距離等手段。我們所說的建筑間距，是指在同一建筑區域內，建筑物間的實際距離，它決定了建筑物使用者外部環境的可見性和光照度，進而影響人們的生活、工作經驗。通過Ecotect軟件的“陰影范圍”模塊，將不同時間和太陽高度的建筑陰影分布具象為BIM技術模型，從而設計出更合理的建筑間距規劃方案。由此，一方面避免了建筑物間的間距過小，造成不必要的視線遮擋;另一方面也避免了建筑物間距離過大，達到節約土地資源的綠色建筑目的。與此同時，結合實際數據參考對比，協助設計者完善優化設計方案，運用BIM分析工具，對降溫、供暖需求進行分析，確定日照指數，選擇適合建筑節能的具體設備。在工程建設中，隨著各種新技術的不斷涌現和應用，工程上對BIM技術所建立的三維空間立體模型進行了分析和總結：該技術利用各種施工數據構造出三維立體模型，通過不同的角度展示建筑構件的各種內容，當設計人員發現某一施工作業存在錯誤時，只需對三維立體模型進行修改，即可有效地確定施工現場的實際情況，為施工進度的順利進行提供有力的數據保障。

2.2工程數據唯一，數據信息動態關聯

實際工程施工中，采用BIM技術，對建筑信息進行集成，建立單一的工程數據源。建設工程實際設計過程中，各主體之間應建立良好的合作關系，相互配合。利用BIM技術可以使相關主體之間相互協作。實施BIM技術應用，需要以虛擬平臺為設計基礎，構建三維立體建筑模型，加強各項目間的互聯互通，保證各種信息能夠正常傳遞，實現信息共享。采用BIM模式時，建筑工程的設計內容可放入關聯模型文件中，且模型文件與數字化建筑信息數據庫的功能一致，涵蓋了建筑工程的所有信息。為此，將BIM技術的參數化、可視化設計功能與建筑的形態設計相結合，能完美地將設計者的創造性思維以造型的形式呈現出來，滿足不同角度、不同視點的模型觀察需求，幫助設計者快速發現設計方案中的缺陷，為設計細節的細化和調整提供極大的方便。

2.3可視化的協同作業

BIM技術可作為協同設計和可視化設計的基礎支撐。可視化應用在建筑業中的作用是非常重要的，面對傳統的施工圖紙施工人員不能根據其上勾勒出的線條更深刻地理解整個建筑，而建筑物的實際結構形式則只能由施工人員自己去想象，2D設計圖帶來的施工資料非常缺乏。相對于2D設計圖的數據不足，BIM技術能夠直觀地將建筑結構表現出來，使傳統的線條以立體的圖像呈現在建筑者面前，使建筑者對建筑結構有了更深層次的理解，從而能充分地減少建筑工程在建模過程中各環節所產生的問題，從而最大程度地保證了各環節之間的信息交換，同時更有效地促進了建筑工程中各不同施工環節的工作效率。設計人員可根據相應的設計軟件，以中心文檔為基礎，各自組建自己的本地文檔，并建立自己的專屬工作平臺進行設計工作。運用BIM技術構建的可視化模型，能夠滿足相關人員在幾何、物理、功能等不同層次上對施工參考要求，達到圖紙、設計、實際施工三方一致，加強了各環節圖紙設計者的溝通與交流，實現綠色建筑整體結構的優化調整。

2.4選擇技術軟件

工程實際設計過程中，應結合業主的實際需要展開工作，并應在各個設計環節采取相應的處理措施，采用具有不同特點的模型體現設計的真實效果。運用BIM技術，可以有效地將各類繁雜的設計數據進行統一集成處理，同時又能借助相應的工作軟件將工程所需的各種數據導出。BIM技術所需的軟件工具還不完善，繪圖工具也沒有結合當地的實際情況，加之軟件版本更新太頻繁、價格太高，使相關設計人員無法及時跟進所需軟件工具的使用。由于BIM技術具有較高的兼容性，因此在實際應用中仍應選擇BIM技術作為整個設計過程的技術支持，而且BIM技術還具有較高的準確度和容錯能力，可以有效地降低不同專業間施工圖的比選難度，從而提高總體工程效率。

結語

總之，將BIM技術應用于綠色建筑設計領域，是實現建筑業現代化發展的必然選擇。實踐證明，要根據建筑工程的具體情況和特點，確定控制要點，才能有效地改善傳統設計方法存在的平面化、獨立性等問題，使建筑設計工作更加全面、方便。

參考文獻

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