BIM技術在計算機輔助建筑設計中的運用研究

羅文娟 鄭 穎

江西省商務學校 江西 南昌 330100

數字化技術的出現是信息時代到來的重要體現和特殊載體，應用在社會各方面都起到了關鍵作用。計算機輔助建筑設計模式的出現是建筑行業發展過程中的新方法，讓整個行業產生了更新的生機和活力，本文針對BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用問題進行思考和探索，有利于發揮BIM這項技術的極大優勢，讓建筑設計的水平隨之而增長，讓建筑設計的內容更加清晰和完善，為行業進步提供堅實的保障。

1 正確認識BIM技術

1.1 BIM技術的內涵

建筑信息模型實際上是建筑工程項目中一種更加新穎獨特的信息技術方法，BIM技術本身來自于三維數字技術，它可以融入建筑工程項目中不同的信息內容，最開始時BIM只是一個由國外博士提出的理想化概念，但伴隨著時代的進步以及發展，這項理念逐漸成為了現實，在建筑工程項目中得到了靈活的應用，讓建筑行業發展有了更新的機遇和空間。BIM技術的使用要求建筑工程的設計人員能打破過去設計過程中的局限及固有的思維限制，借助于新的工具和方法去優化傳統的操作流程及模式，對各項任務進行靈活的分配，也能以全新的方式完成建筑設計的任務，BIM技術本身作為一項先進的計算機信息技術方法，它是在CAD技術之后所產生的一項更具時代性的新技術，和其他的計算機輔助設計功能相比較，其優勢更加明顯，對于整個建筑行業的發展也有著不可替代的作用。

1.2 BIM技術的原理

BIM技術可以用于建筑工程以及設施的整個生命周期，能對工程項目中的各部分內容做數字化的陳述及了解，也可以更加便攜的去存儲建筑信息內容，對其進行靈活的應用，讓整個社會經濟發展的速度更快也更迅猛。隨著社會發展，信息技術提高，個人計算機得到了廣泛的普及和應用，對于BIM技術的使用要求自然也隨之而增長，讓BIM技術應用的軟件從最開始的低水平繪圖工具狀態逐漸轉變為了當前能繪制大型建筑構件以及建筑整體的軟件。BIM技術的主要應用對象是建筑構件，這些構件的不同屬性會借助于編碼的途徑得到描述，構件中每一個對象都需要一些事先定義好的參數作為表達。

2 BIM技術用于建筑設計工作中的優勢及價值

現如今在建筑設計工作中，對于計算機輔助建筑設計的應用已經更加廣泛及常見，可以借助于不同類型的處理軟件功能對建筑設計的圖像信息及內容做進一步優化，但這種模式在實踐過程中也存在著很多的缺點和不足，主要是設計人員在設計的工作中可能會有自己主觀的意愿及想法，他們會根據自己的專業能力對建筑情況做分析，之后再設置總體的建筑方案，這個過程本身比較客觀，但是將先進的技術和計算機輔助建筑設計之間構建結合，就能對建筑的實際情況做仿真處理，也能讓設計的方案得到更多更可靠的數據支持，其中對于某些建筑設計問題的處理方式選擇自然會更加穩妥，可以因地制宜，結合實際情況選擇更加優良的方案[1]。

2.1 BIM技術的使用有助于提高建筑圖紙的可視性

在過去社會發展的過程中，使用計算機輔助建筑設計時所選擇的基本都是二維視圖的模式，這種模式下設計出的圖紙和人們習慣的觀看方式并不相同，針對于審圖人員以及施工人員來說，他們應當擁有二維圖紙的專業技能和綜合能力，從實際情況來看，需要審圖人員有更加專業的審圖技能，但很多施工人員卻并不具備這種能力，這就會導致建筑施工的過程難度升級，施工的模式更加復雜，施工的效率相應比較局限。伴隨著人們對于生活品質及追求的提升，在建筑的外觀審美方面也產生了更高的要求。傳統的計算機輔助建筑設計模式的可靠性相對比較差，應用的過程中就體現出了較大的薄弱之處，可能滿足現代建筑設計以及發展過程中的多元化需求。BIM技術由于本身所擁有的可視性特點，就可以更加直觀的展現出在建筑設計環節存在的一些質量問題，幫助工作人員感受其中的缺陷，也能對其做進一步優化[2]。

2.2 BIM技術的使用有助于促進建筑設計貼合度提高

過去開展建筑設計工作需要借助于平面設計圖紙完成，圖紙的數量豐富，經常能達到幾百張甚至更多，需要由不同的人員合作共同完成設計的任務，而審圖人員則需要和設計人員之間相互溝通思考，并對大量的設計圖進行審閱，在其中掌握關鍵內容，整理重要信息，解決在設計圖中有可能會出現的問題，也正是BIM技術的使用讓建筑信息之間的關聯性進一步增加，讓設計圖紙中潛藏的問題得到了大幅度的縮減。

2.3 BIM技術的使用促進了信息的高度集成

BIM技術可以借助于三維視圖來展現出建筑設計的內容及效果，也可以借助于該項技術來對建筑內部的構建和結構做生動而真實的模擬，讓建筑模型以及實際建筑工程的相似性相應提高。設計人員就可以從不同的角度對最終呈現出的設計結果進行深刻的分析和了解，確認建筑構件所展現出的屬性以及調整的方向。比如說借助于BIM技術，可以了解建筑物中的某一個房間門的開戶方向和其他部分是否存在著沖突及問題，也能借助于BIM技術所擁有的三維功能，幫助工作人員了解問題的調整方式及方向[3]。

2.4 BIM技術的使用讓建筑設計智能化及自動化水平增長

BIM技術的使用可以針對建筑內部的信息做自動化的協調，主要的原因是在于參數化的模型是BIM技術的核心，該模型可以將幾何形狀的數據結合變更管理形成一個更新的整體，構建獨立的數據庫體系，因此BIM技術就能夠針對系統中搜集到的各類型建筑信息做全面而統一的運算協調，也可以在這個過程中針對建筑模型的各項參數和尺寸做一一校對，不需要再像傳統的計算機輔助技術支持之下的模式一樣，對數據做一一標注，因此讓計算機輔助建筑設計圖的可操作性得到了大幅度增長[4]。

3 BIM技術在計算機輔助建筑設計中的運用分析

3.1 利用BIM技術促進虛擬建筑模型設計

而現如今開展建筑設計工作時，需要借助于計算機來輔助進行，這就能充分體現出計算機所具有的先進作用，也可以結合BIM技術來促進建筑模型的生成（如圖1），這種建筑模型本身是一種虛擬的模型，體現出多維度以及全方位的視角，建筑設計工作人員能針對建筑模型構想出實際的建筑效果，獲得相對應的信息[5]。首先，建筑模型的內部空間元素本身有著強烈的視覺沖擊，這樣的內部空間展示自然可以為設計工作人員提供關鍵的參考依據，其次是建筑設計應當對建筑的外在色彩做科學合理的選擇，要利用軟件對建筑物的顏色做進一步的填充，使之更加生動真實，和實際的情況更加相似，再借助于不同的顏色切換呈現出的效果，完成最終的色彩創作設計的任務。此外建筑設計人員也可以借助于建筑虛擬模型來完成設計的工作內容，可以利用建筑模型本身所擁有的5D展示效果為建筑設計工作者提供更加立體的視覺，彌補傳統的設計工作中存在的平面設計缺乏的問題。除此之外，在使用BIM技術時，建筑模型的展示效果如果和設計師的前期設想存在著偏差，就能幫助設計師更好的了解問題的關鍵原因以及具體的位置，反復斟酌最終的設計效果，讓設計的質量水平得以提高[6]。

圖1 建筑模型

3.2 利用BIM技術自動生成建筑圖紙文檔

過去的建筑設計工作需要依靠相應的工作人員手動繪制完成，無法實現自動化的任務，這種圖紙體現出平面性特點，而每一張圖紙的立面設計以及剖面設計都需要有很大的工作量，會導致工作人員的時間和精力被消耗。這種手繪的設計圖紙如果存在問題需要修改時，會導致整個工作的復雜度及難度升級[7]。除此之外，設計圖紙的檢驗以及完善需要經過相當復雜的流程才能完全審核通過，這就會導致設計人員工作的積極性隨之而下降，讓設計的效率受到影響，還可能會致使在建筑設計中出現更新的問題，但借助于BIM技術用于計算機輔助建筑設計過程中就可以對這些問題進行順利的解決。具體來說，BIM技術用于計算機輔助建筑設計的過程中促進了設計圖紙自動化生成，讓很多原本繁瑣的工作流程得到了簡化，利用計算機軟件平臺來對建筑設計進行操作，可以對原本已經生成的虛擬模型圖紙做進一步的更改，不必再經過手繪的圖紙就可以實現。其次是BIM技術數據庫中擁有著海量的數據信息內容，在軟件中就可以實時獲取相應的材料，并根據設計師的需求生成不同視面的圖紙，通過工作人員改變參數信息來對圖紙的內容做進一步的調整。此外，基于BIM技術之下的計算機輔助建筑設計會配套相應的設備，為各種視圖的打印提供方便的條件，讓工作人員的工作時間得到了節省，工作壓力也隨之而下降[8]。

3.3 利用BIM技術實現綠色設計

BIM技術用于建筑設計的過程中對多個領域進行了較大的變革，比如說在采光問題以及通風問題上都讓設計的難度得到了控制，資源的消耗量隨之而減少，讓設計的綠色化水平得到了持續性增長，也讓用戶的健康程度和使用的體驗得到了升級。針對建筑物進行設計的過程中要綜合考慮到工程量大小，也要考慮資源的合理分配任務目標的實現，特別是針對于一些中大型建設工程項目，要進行資源的合理性分配。BIM技術本身擁有自動統計的功能，可以了解工程項目中的不同環節所需要消耗的人力資源、建設材料以及機械資源情況，讓建設工作處于高效而有序的運行狀態，特別是借助于施工方案和工程設備的比較，就能發現其中最合適的方案及最理想的工程設備，防止出現資源浪費或者建設能力不足的問題，這種設計的模式相比教育傳統的設計方法來說會更具說服力[9]。

3.4 利用BIM技術實現自動變更管理

BIM技術，用于計算機輔助建筑設計環節，可以促進自動變更管理任務的實現。首先是在建筑設計的過程中，針對于信息的錄入以及提取便利性都極其關鍵，而自動變更管理功能的使用最為突出的優勢就是能讓工作人員獲取的信息更具穩定性和時效性，解決了過去工作人員修改建筑設計圖紙時所使用的軟件的信息獲取落后性問題。其次使用BIM技術，在計算機輔助建筑設計的過程中也能對信息進行很好的保存。傳統的計算機輔助設計軟件圖紙設計本身獨立存在，其中要對涉及到的環節做任意的拼接，從而實現平面圖、立面圖以及剖面圖的設計任務要求，但是在圖紙用到實際工程項目中就可能會出現圖紙和實際情況相差較大的現象，因此需要在后續施工的過程中對這些問題做進一步的處理，會發生工程變更的問題，對整體的造價和進度造成影響，這和建筑設計信息丟失存在著緊密的關聯，會導致建筑施工的信息無法及時且準確地提取，并將其呈現在設計的圖紙上。為了進一步提高信息的完整性和全面性，就需要借助于BIM技術之下的計算機輔助設計平臺為設計工作人員提供更加關鍵的信息搜索功能，展現出更好的成效[10]。

4 結語

總而言之，BIM技術適用于計算機輔助建筑設計的過程中，很好地突破了傳統的設計方法及模式中存在的局限性，也能將數據以及平面圖形進行轉變，使之以虛擬的立體圖形形式呈現，讓用戶在這樣的模式下更加順利的交流和溝通。利用BIM技術所具有的強大數據分析能力以及文檔生成能力，使最終呈現出的設計精確度得到了順利的升級，也幫助設計人員完成了很好的分工協作任務，讓整個設計團隊的效率及設計的質量隨之而增長，有助于建筑工程安全開展以及可持續運行，強化工程項目全生命周期的控制成效，因此針對BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用問題進行的探索具有重要參考意義。