基于BIM的计算机辅助建筑设计与施工管理研究

曹树新

(杭州市城乡建设设计院股份有限公司, 浙江 杭州 310000)

基于BIM的计算机辅助建筑设计与施工管理研究

曹树新

(杭州市城乡建设设计院股份有限公司, 浙江 杭州 310000)

随着科技的发展，越来越多的新型技术开始应用于各个行业，建筑行业作为大型行业的代表，也在不断尝试着引入新技术、新方法，以提高整个建筑设计效果和效率。将BIM（Building Information Modeling）技术应用到建筑施工当中，不仅能够有效节约设计成本和建设成本，同时可以有效缩短整个建筑工程工期，而其拥有的极大特性不但能够进一步优化项目方案，同时还能实现项目建成可视化展示、协调，使整个建筑业的设计、施工等取得极大进步。本文从BIM技术的特点出发，就BIM技术的五大特点优势进行了对比分析，同时还具体阐述了BIM在建筑设计与施工管理中的应用，以期通过简要分析，使相关建筑行业领域工作人员认识到信息管理的重要性，认识到BIM技术的重点和特点，提高建筑设计与施工管理效率，真正促进我国建筑行业的发展。

BIM；建筑信息模型；计算机辅助；设计与施工管理

建筑信息模型 BIM(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息[1]。其涵盖了关于几何学、空间关系、地理信息系统等各个方面的内容，不但可以有效展示出整个建筑从设计、施工、完成、运营等的全部生命周期，同时还能将整个建筑的各个部分、系统有效呈现出来。相对于传统电脑辅助设计出来的矢量图纸，由BIM设计出来的建筑信息模型则更能多图、立体展示，使整个建筑物的设计实现数字化、精确化。BIM技术具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性等五大特点[2]。

1 BIM技术存在的特点

1.1 可视化

可视化是整个BIM技术应用的最大亮点。对于建筑施工产业来说，实现可视化不仅能够使施工设计人员看到“立体图纸”，将以往的二维线条立体的展示在人们面前，免除了传统“想象图纸”造成的误差。另外，因为BIM的可视化特点，整个项目的设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策、运营等都能在可视状态下进行。

1.2 协调性

目前，我国很多建筑行业的协调管理能力都较差，各单位部门之间的协调配合工作都存在问题，施工过程中常常发生扯皮、沟通不畅等问题，影响施工效率，且不能有效采取措施进行补救。而BIM技术的协调作用则可以有效除了这些问题，所有工程建造过程中，可以通过BIM建筑信息模型进行协调，各部门通过协调数据进行工作的沟通和解决，不但能有效提高沟通工作效率，同时还能解决各部门的碰撞问题，实现工程的高效运行、管理。

1.3 模拟性

模拟性也是BIM技术的一大优势，BIM技术所具备的模拟性不但可以模拟出设计出的建筑模型，同时还能将建筑模型应用到虚拟世界，模拟真实世界中不容易操作的事物和程序[3]。比如在进行建筑设计时，可以通过计算机系统模拟紧急疏散通道、模拟日照模式、模拟逃生过程等，这些模型功能都能在低成本下进行，不但能节约其实现成本，同时还能通过模拟来优化确定更合理的施工方案。

1.4 优化性

整个建筑工程设计、施工过程中实际上是一个不断进行设计、施工、运营等优化的过程，而采用BIM技术进行的建筑工程施工管理，能更加简便、快捷的进行优化。通常情况下，优化的内容包括信息内容优化、程序复杂优化和建筑时间优化。在BIM技术系统中各项几何信息、物理信息等都实际存在，可以通过系统直接进行优化操作。对于过于复杂的程序和信息，在BIM技术的帮助下，也不需要人员进行干预和优化，BIM技术都可以轻松实现。

1.5 可出图性

相比起以往的2D图纸，BIM系统下的图纸不但可以展示出建筑外部，同时还可以具体展示各项内部构件及相互位置关系等等。通过可视化展示、协调、模拟、优化以后，可以帮助设计人员设计出更加完善、科学、合理的施工图纸。

2 BIM在建筑设计与施工管理中的应用

2.1 优化交互设计

传统的CAD制图模式，设计出的是平面2D图纸，对于一些特殊部件的构造和设计，不能立体展现出来，而采用BIM技术进行数字化建筑模型设计，可以在设计过程中，根据需要添加各项数据和内容，丰富建筑结构本身。并且，设计者可以直接通过计算机模式进行各部件交互活动，进行建筑的虚拟构建，使制图更加生动、形象、直观，这些方法都使得后期管理、施工方面更加简便。

2.2 实现工程数据与构建模型的高度集成

利用BIM技术进行建筑设计，可以形成3D与2D结合的图纸，设计者可以根据不同的建筑需求，定义建筑构件在不同视图下呈现不同表现。并且，这些不同的表现是可以被人为调整的。例如，在设计建筑开关门的方向时，可以通过计算机数据进行调整，使三维模型也发生相应的调整，从而保持设计与施工的一致性。在整个BIM设计出的建筑模型中，工程数据与构件模型是高度集成的，而传统的2D图纸只是BIM模型的“副产品”[4]。

2.3 使模型修改高度智能化与自动化

参数模型是BIM技术的一大核心科技，通过参数模型，可以将设计模型与行为模型有效集成整体，而整个项目文件又是一个集成的数据库，因此，所有的内容都可以准确实现关联。与传统的2D制图相比，BIM产生的信息则更加全面、协调性好、一致性高，能帮助设计师得到高质量、协调一致、可靠的模型成果，从而帮助管理、沟通，大大提高了设计质量和效率，减少了图纸的出错率，大大节约了前期设计成本。

2.4 支持整个工程管理过程

BIM技术的确立是为了在建筑生命有效周期内，提供面向不同应用及阶段，高度集成化的工程数据模型[5]。目的是在整个建筑工程过程中，从工程的计划、设计、施工到管理、运营，BIM系统都可以从始至终的进行贯穿的操控管理。在这个管理过程中，系统可以根据各个条件创建不同的BIM模型，这些模型被设计人员创建后，可以通过计算机系统发布给其他部门，达到告知的目的，各个部门则可以根据系统发出的指令按计划进行施工建设，使整个建筑建设过程中的每个环节都得到贯彻、统一，从而提高了各方面工作效率。

3 结语

社会发展，技术的进步，使得越来越多的高新技术应用于各个行业，基于BIM的计算机辅助技术也广泛应用于建筑设计与施工管理中。将BIM技术应用于建筑设计与施工管理中，不但能有效提高建筑设计效果，优化设计流程和建筑流程，同时还能进一步提高施工管理效率，使建筑施工的各个环节得到有效控制和管理，真正提高工程建设质量和建设效率，促进整个建筑行业的发展和进步。作为建筑行业从业人员，要充分认识到BIM技术的各项优点，掌握BIM技术的基本操作方法和思路，在工作中，积极进行尝试和创新，将新型技术与日常工作相结合，从而不断优化工作流程、工作方法，不断提升自身能力价值，从而促进我国建筑行业的转型与发展。

[1]张桦.建筑设计行业前沿技术之一：基于BIM技术的设计与施工[J].建筑设计管理，2014，（1）：72-73.

[2]李志刚.BIM在我国建筑设计施工管理一体化中的应用与展望[J].城市建筑，2013，（22）：31-32.

[3]张建平，李丁，林佳瑞，等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术，2012，（16）：17-18.

[4]曾旭东，谭洁.基于参数化智能技术的建筑信息模型[J].重庆大学学报（自然科学版），2016，（6）：77-77.

TU7

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1007-6344（2017）10-0115-01