BIM技術在建筑設計階段的正向設計應用研究

王麗雙

摘要：近年來，BIM技術在我國建筑行業領域被廣泛應用，在整個建筑施工中起到關鍵性作用，利用BIM技術應用于建筑設計階段，能有效地為建筑后續施工打下堅實的基礎。基于此，本文首先對BIM技術的特點進行概述，然后對BIM技術在建筑設計階段的正向設計應用進行了分析研究。

關鍵詞：BIM技術;建筑設計階段;正向設計;應用研究

引言

在現代化時代下，BIM技術在建筑行業的應用，使得建筑行業建設中一些復雜問題變得簡單化，這對整個建筑行業建設變得更加有利。正向設計的主要目標是基于系統工程的概念、方法和流程模型，同時還要重視對逆向設計的思路進行借鑒，融合了現有的設計研究成果，在該思路下，BIM的技術優勢才能夠得到很好的發揮。

一、BIM技術所具有的特點

BIM技術具有可視化、協調性、模擬性、優化性的特點，這些特點在建筑設計過程中，能夠使各個專業之間進行交流與溝通，協助設計以及方案優化，與此同時，BIM技術應用于建筑設計階段不僅可以服務于建筑的施工與維護，還能夠為建筑建設的拆除、翻新設計打下基礎。

（一）可視性

三維空間思維貫穿于整個的建筑方案設計中，在傳統的設計方案中，主要是在二維平面所完成的，設計師在設計中往往局限于對二維與三維之間進的差異化。利用BIM技術中可視性的特點，能夠幫助設計員在三維圖中進行設計，使得三維的立體圖更具形象化的展現出來，構建出建筑的具體信息。如下圖所示：

（二）協調性

設計師進行建筑設計時，離不開專業內與不同專業之間的協同工作，利用BIM技術進行協同設計中可以保證各個專業之間的信息有效的傳遞，實現各個專業之間在設計中的協調作用，有效促進建筑工程建設的質量與進度。

（三）模擬性

BIM技術可以將實體的建筑進行虛擬化，幫助設計師在建筑設計階段對設計的結果進行有效模擬[1]。借軟件的作用，模擬出現實無法完成的操作，像是人員緊急疏散，熱性能傳遞等。因此，在建筑方案設計的過程階段將BIM技術進行模擬分析，能夠更加容易的得出建筑的指標，找到更加優化的設計方法。

（四）優化性

在建筑設計階段，需要的是不斷優化與改進的階段，利用BIM技術進行信息共享可以有效減少由專業接口問題所引發的設計錯誤，有利于各個專業之間針對性地調整解決方案，節約了施工圖紙改圖的時間[2]，提高了建筑設計工作的效率。此外，BIM信息系統還建立了一套質量與規范相適應的檢測機制，進行自動化檢查不符合規范標準的問題，節約了人工進行檢查的費用，減輕了設計過程中的工作量，提高了工作效率。

二、BIM正向技術的應用探討

BIM正向技術是對建筑項目設計工作的再造，不同專業的設計師集中與三維信息化的平臺去進行工程的設計。在這個三維信息的平臺上有著共同的工作框架，從而做到環境的共享、工作上面的協同、數據之間的相互交流等。同時設計成果也可通過模型進行相互關聯、達到共同優化的目的。如下圖所示：

（一）應用于建筑方案設計階段的場地分析

建筑工程實施的基礎必須要有完整的方案設計，建筑方案設計過程是一個動態的思維表達的過程，設計師在設計的過程中需要根據實踐中所發現的問題進行不斷設計方案的篩選，調整以及優化，設計更符合要求的設計方案。在設計初級階段，首先要對場地進行分析，利用BIM技術可以解決傳統場地設計中存在的不足之處，比如像：陽光、可見度、空氣的流動性等量化問題。將BIM技術與建筑的設計思維進行相結合，能夠為建筑設計的多量化發揮出積極作用。設計師在對場地的設計中，要充分對數據進行分析與總結，通過BIM模型建立起數據的整合，并與GIS軟件結合一起，分析出基地的環境如何，是否會影響工程的實施。此外，設計師還要考慮當地的地形、地域文化、建筑面積對建筑設計的影響。BIM的應用還能夠把功能、形體以及環境三者之間的數據相聯系，通過這些數據分析出建筑設計是否合理，使建筑與場地之間的配合緊密聯系在一起。

（二）應用于建筑設計階段的初步方案設計

初步方案設計是進行下一步施工圖設計的基礎，為了制定出更加高質量的建筑設計方案，必須要充分利用好BIM信息同步機制，針對各個空間之間的布局情況和經濟關系做同步的分析工作，以便更好的對設計方案進行調整[3];利用BIM物理信息對能耗的情況進行分析，可以將方案變得更加優化;利用BIM模型對建筑空間的人流疏散情況進行分析。同時通過BIM模型為核心，調整專業內部之間的關系與不同的專業之間協同設計，更好的對建筑設計進行沖突檢測和質量的分析工作，以此達到優化方案的目的。既保證了模型與圖紙間的相互關聯性，還保證了在施工圖設計中的設計修改的準確性，為下一步的施工圖設計奠定基礎。

（三）應用于建筑設計階段的施工圖設計

施工圖紙設計主要目的是對整個施工階段的作業進行指導，最終所設計的出來的圖紙一定要符合國家規定的標準。要求施工圖應該做到精確無誤，資料齊全，符合規范并且能夠進行修改。如下圖所示：建筑施工圖和平立剖形狀圖紙都是由BIM模型自動生成的，并且可以根據設計的變化自動的進行更新，并將所有的建筑施工圖紙歸納于BIM模型檔案中。利用不同程度中的模型可以制作出不同程度的二維工程文件，與2D圖紙相比，大大提高了工作的效率與工作的質量。完善BIM信息模型還能夠將詳情圖的創建顯示出來，實現各詳情圖之間的互相聯動。BIM技術正向于設計制定施工圖的階段，不但能夠有效的減少了錯誤發生，節約了工作上的時間，提高了工作效率，而且還有助于確保每個圖模的統一性，以及每個專業之間的設計統一性和圖紙平、立、剖、節點設計統一性。項目在施工時為適應現場情況所做的變更或及時將其更新到BIM模型的框架內，極大程度上方便了后期的模型交付、圖紙存檔以及后期建筑施工。

結論：

BIM技術對于三維信息模板的應用在建筑設計過程中各個環節的正向設計和應用中凸顯了其精準性和科學化，使三維信息模板隨著建筑設計創意而應運而生。在建筑設計階段運用BIM技術正向設計，能夠將各個專業之間的信息之間以共享的形式建立相互協同的配合機制，有效避免不同專業之間存在的設計理念沖突，提高在施工圖中的改圖速度，保證施工圖的質量。

參考文獻：

[1]倪犖均.BIM技術在建筑設計階段的正向設計應用研究[J].建筑工程技術與設計，2021（3）：509.

[2]孫娜.BIM技術在建筑設計階段的正向設計應用探索[J].裝飾裝修天地，2020（15）：128.

[3]張琨.BIM技術在建筑設計階段的正向設計應用探索[J].建筑與裝飾，2020（11）：155.