參數化BIM建筑設計技術的應用及展望

馮永先

【摘要】隨著我國信息科技不斷的發展，建筑工程領域迎來了一場顛覆性的技術革命，BIM的誕生進一步推動了產業的升級。BIM技術具有立體導視、高精準度及智能化的優勢，本文立足于BIM的應用優勢，對參數化BIM技術的應用展開了探討，并對BIM技術未來發展趨勢進行了展望，以期促進設計行業的發展與進步。

【關鍵詞】參數化設計;建筑;BIM技術;應用;展望

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.034

近年來，建筑行業開始朝向大規模、多功能的方向發展，無疑加大了建筑設計難度，傳統二維設計技術存在著一定的局限性，很多問題在施工后期才逐漸顯露，不僅對整體的施工質量造成嚴重影響，而且不利于建筑企業實現對成本的控制。隨著BIM技術在建筑行業的廣泛應用，不僅可以徹底解決上述問題，而且還可以及時發現設計方案中存在的問題，為設計師提供重要依據，進一步提升工程的整體質量。

1、參數化BIM建筑設計技術的應用優勢

1.1協調性強

超強的協調性是BIM技術在建筑設計中的應用優勢之一。眾所周知，建筑工程具有多工序、多專業、多工種的特點，不同的專業和項目，所需的工種也截然不同。為了保證施工進度，在實際施工中，多工種、多工序同時進行非常普遍，由于各領域專業的不同，在施工過程中難免產生施工沖突，主要體現為：（1）建筑結構與管道布置發生沖突;（2）預留洞口與工程施工要求不符。這些沖突的存在勢必會對整體的施工質量造成一定的影響，同時還會導致施工進度出現拖延的情況，因此，需要極力解決這些施工中出現的沖突。BIM技術的出現，可以將施工中因不同工種和專業所產生的矛盾進行相互協調，及時搜索和查找設計方案中存在的不合理部分，同時根據實際情況制定相應的解決措施[1]。

1.2模擬性強

由于人們長期對生態資源的過度開采，導致近年來自然災害現象時有發生，對人們的人身安全和財產安全造成重大威脅。BIM技術及相關軟件可以對日常生活中的緊急事件進行真實模擬演練，包括火災、地震等，從而結合施工現場的周圍環境對建設方案做進一步優化，將人們的損失降至最低程度。為了迎合當前市場的發展需求，滿足人們對建筑物不同的功能需求，建構結構日益復雜，無疑使設計難度大大增加，在設計建筑方案時，通過采用BIM技術，對建筑結構的復雜性進行真實模擬，從中找出設計方案的不足之處，實現了短時間內建筑方案的優化，以此增強設計方案的科學性和可行性。在BIM模型中匯集了整個建筑工程的所有信息，為所有參與工程建設的施工方提供重要參考依據。相較于其他3D模擬建筑模型，BIM技術可以自動生成和更新各類圖形與文檔，同時還可以自動協調與之相關聯信息，從而實現信息共享，更是為建筑空間關系提供精準的參考數據。此外，設計師在設計建筑方案時，想要對方案中某一對象的參數進行修改時，利用BIM技術實現對該對象參數的自動更新，從而提升建筑方案的設計質量及精準性[2]。

2、參數化BIM建筑設計技術的應用探討

2.1實際圖紙的維度革命

BIM技術的革新是將以往二維平面的設計圖紙實現了三維立體設計層面的轉換。傳統的二維平面設計圖是設計師通過線條或多個連續相關的平面，實現對建筑設計理念的表達，這種設計方式存在著一定的局限性，盡管可以對某一剖面圖的橫向描述或縱向描述得心應手，但是對于立體的建筑管線交叉或建筑交叉的表達，則顯得蒼白無力，在此設計環節中，如果設計師存在設計誤差或施工人員對此設計解讀錯誤，則會導致后期施工方向出現偏差，不僅影響了工程的施工質量，而且還會導致施工成本的增加。三維立體設計圖的最大應用優勢就是，可以將建筑物中所有的空間關系及空間構造以立體形式展示出來，增強了施工人員的可視性與直觀性。建筑施工過程繁重而又復雜，設計圖紙作為施工過程中的重要參考依據，是搭起各部門協同合作的紐帶，由于傳統設計圖紙內容存在著一定的局限性，以至于各部門之間的協作范圍同樣受到了限制，無法充分發揮設計師統籌兼顧的能力，而BIM技術以3D立體形式展示建筑各個空間關系與構造特點，使得所有建筑工程關系清晰明了，幫助各部門明確自身的職責范圍，從而提高了各部門之間的協作效率[3]。

2.2管線綜合的設計

隨著國家經濟體系不斷的改革與發展，加速了建筑行業的發展，近年來，我國建筑行業發展勢頭迅猛，同時也加劇了市場的競爭，各大建筑企業為了提高自身的競爭力，不斷的擴大建筑規模以及多功能的研發，以便迎合當前市場多樣化的需求。只是這樣一來，無疑加大了線管設計的難度，線管布置作為建筑工程中的重要組成部分，涉及到建筑工程中的通風空調、排水、電氣等管線的安裝，一旦管線布置設計的不合理，就會出現管線交叉或相撞的現象，因此，提高綜合管線設計水平是當代設計師面臨的新挑戰。在以往的綜合管線設計中，由于技術和條件十分有限，設計師只能通過人工目測的方式對管線的布置狀況進行檢測，難以及時發現管線布置中存在的問題，從而埋下安全隱患。今日不同往日，設計師在進行建筑綜合管線設計時，通過采用BIM技術，可以將建筑管線自動生成三維立體模型，在進行線管綜合設計檢測環節，通過系統及時查找出管線布置中的不合理之處，隨即將其標注出來，為設計師方案的優化提供重要參考依據。

2.3節約人力、物力資源

BIM技術除了對建筑結構進行三維模擬之外，還可以對整個建筑工程的運營、施工、采購等環節進行統籌規劃。首先，通過向系統輸入參數和建模創建模型，不僅提升了設計效率，而且還可以避免因人工誤差而造成的損失。其次，在設計的過程中，設計師如果需要對某一項參數進行修改，通過對模型的參數直接修改就可獲得新的參數，這是傳統設計圖紙無法企及之處，不僅為設計師節省了重新運算和二次繪制的時間，而且還能有效降低了設計成本，這樣一來，設計師就可以騰出更多的精力注重設計細節的優化與改良。此外，BIM技術還可以對建筑工程的進展情況進行實時監測，通過利用微縮的三維模型對整體工程建設和運行的過程進行真實模擬，從而更早更快的查找出工程施工中潛在的問題，方便施工人員采取相關補救措施，在提升工程施工質量的同時，又實現了對投入成本的控制[4]。

結語：

綜上所述，BIM不僅可以為早期工程建設提供重要參考依據，而且還可以對整個工程流程進行統籌與規劃，通過三維立體模型模擬和數據演算，及時發現施工中潛在的問題與隱患，是建筑設計行業發展里程中的一次技術革新。未來的協同設計，不僅僅是單純意義上的設計交流、組織和管理手段，而是與BIM充分融合，成為提高設計效率與質量的重要手段。同時借助BIM技術的優勢，將協同的范疇從單純的設計層面實現向建筑全生命周期的跨越，提高各個施工企業工程的參與度，從而促進綜合效率的提升。

參考文獻：

[1]姜昊.建筑電氣設計中BIM技術的應用現狀及發展趨勢展望[J].建材與裝飾，2020，（7）：140-141.

[2]謝娜.BIM技術在建筑設計階段基于參數化模型的研究與應用[J].建材技術與應用，2019，（1）：16-19.

[3]牛一凡.BIM參數化設計技術在異形建筑工程中的應用[J].價值工程，2019，38（14）：160-162.

[4]張麗麗.參數化BIM建筑設計技術的發展及應用[J].智能建筑與智慧城市，2019，（1）：66-67.