BIM技术发展及其在现代建筑设计中的应用优势

于光泉 包朋华 马艳英

摘要：现代社会正逐步完成着由工业化向信息化的过渡，信息技术也在各行各业中渗透。为了满足人们对建筑美观、舒适、实用、安全、节能等越来越高的设计要求，数字信息化时代BIM技术的出现成为了一种新的设计理念，给建筑行业的发展带来新的可能，借助建筑信息模型实现建筑设计由二维到三维，由单一过程到建筑全生命周期管理的转变。本文从BIM技术的概念和起源出发，简述了国内外BIM技术的发展过程，并详细阐述了BIM技术在建筑设计过程中的应用及其发展优势。以期增加建筑设计者对BIM技术的认识和了解。

关键词：BIM技术;建筑设计;应用发展

中图分类号：TU17   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2017）16-0072-01

Abstract： modern society is gradually completing the transition from industrialization to informatization， and information technology is permeated in all walks of life. In order to meet people's increasingly high design requirements for architecture beauty， comfort， practicality， safety， and energy conservation， the emergence of BIM technology in the digital information age has become a new design concept， bringing new possibilities to the development of the construction industry. The architectural information model is used to realize the transformation of architectural design from two-dimensional to three-dimensional， from a single process to the whole life cycle management of the building. Based on the concept and origin of BIM technology， this paper briefly describes the development process of BIM technology at home and abroad， and expounds the application and development advantages of BIM technology in architectural design. In order to increase the architect's knowledge and understanding of BIM technology.

Key words：BIM technology architecture design application development

1 BIM技术发展过程简介

1.1BIM技术介绍。在处理复杂建筑工程时，传统设计方法有着明显的缺陷，建筑设计各阶段的信息是彼此独立的，系统也比较单一，建筑信息模型（BuildingInformationModeling）的出现给设计行业带来了一个高效便捷的设计理念和设计方法，提高了建筑的设计水平和建造质量，BIM技术是近现代提出的，以计算机辅助设计方法为基础，整合了建筑工程中各阶段的数据信息所形成的完整且集成度高的信息化模型，包括各种建筑物构件的几何参数、类型属性的信息，甚至包含一些空間运动状态的非构件状态信息。并且这些数据信息在整个建筑的生命周期中是可调整变化的，不仅能及时更新信息，也能在有需要时及时的调用相关数据，从而方便相关决策的制定并能有效的降低建筑成本。BIM技术主要是通过数字化编码将建筑设计中的各种构件信息进行定义和表现，建筑对象则根据已制定好的属性信息建模组装成完整的建筑形态。从建筑的概念设计阶段到最后的建筑运营阶段，BIM技术都能很好的储存相关信息，并实现信息资源的共享。

1.2BIM技术在国外的发展。BIM概念最早的提出是美国《AIA杂志》（已停刊）上卡耐基麦隆大学的查克·伊士曼博士一篇发表的关于建筑描述系统的文章。在2002年，“BuildingInformationModeling”的概念才被正式提出。

美国政府和协会出台了各项BIM技术的相关标准，从2003年开始，美国建筑行业采用三维辅助设计的比例逐年增高，到2007年，美国政府要求所有招标的大型建筑项目都要提交建筑的空间规划验证和利用BIM技术绘制完成的建筑概念展示模型。日本的“BIM元年”开始于2008年，起初大家日本建筑设计行业看重的是BIM技术的三维可视化效果，但随着BIM技术优点的逐渐展现，人们开始推崇使用BIM技术来提高建筑项目的建设效率。韩国的BIM技术应用在亚洲各国中相对领先，政府部门不仅为相关企业编制三维协同设计的使用标准，并要求建筑相关从业者在申请建造公共机构项目时全面应用BIM技术。新加坡的BIM概念形成较早，除了政府对建筑行业的各种要求的提出，新加坡的高等教育学校也为相关人士设立了BIM学位以鼓励大家使用该技术。

1.3BIM技术在中国的发展。我国的BIM技术应用起步较晚，BIM的初步研究是由专业人员研究IFC标准开始的，国家863计划项目也是基于IFC标准提出了“数字社区信息表达与交换标准”，这也是我国建筑行业信息化的开始。随后在“十一五”科技支持项目中设立与BIM技术应用相关的研究课题，中国建筑学会也开始讨论分析BIM技术在中国发展的应用可能性，2010年，BIM技术讨论热度在我国迅速增长，其技术地位也不断被确立。2011年，建筑相关部门出台了各种BIM技术推进措施的相关规定，一线城市的建筑行业组织也不断将BIM技术应用到实际工程中，使得我国的BIM技术应用得到快速发展。从国家政策到地方政府、从高校的BIM技术理论研究到建筑行业的应用实例，从设计阶段的应用到预加工和施工管理阶段的运用，BIM技术在我国快速成长着，不断壮大着。

2 BIM技术在建筑设计中的具体应用

传统的建筑设计大多会以图纸的方式表达信息，这类的信息传递难以精确表示建筑材料的用量、建筑构件的受力分析和抗震预测类的信息，而BIM技术通过建立模型的方式把全部信息都表现在电脑等智能产品上，它在建筑整个建造过程中起到的作用也是显而易见的，从建筑的策划实施到建筑方案的论证，从建筑整体性能的分析到施工过程的分析，BIM都能很好的将这些独立的过程有效的联系起来，进行可视化的协同设计过程。BIM技术在建筑设计过程中的具体体现在以下几个方面：

2.1利用BIM技术形成的三维虚拟建筑模型能直观的传达建筑方案的设计理念。建筑的方案设计过程是整个建筑项目开展的基础。在方案设计的初期建立概括性的三维空间模型，能很好的增强设计成员之间的沟通交流，以可视化的具体设计形态代替传统的二维图纸，使得设计人员能看见虚拟的平立剖面的设计情况，它所提供的设计信息相较于图纸而言更为丰富。同时建筑设计方案一旦确立，它所形成的三维模型是可动态变化的，可以根据后期具体的设计要点对模型和图纸进行及时的更新，提高工作效率。

2.2BIM技術与建筑技术设计阶段的结合能有效的避免设计盲区带来的不协调性甚至是质量问题。对于像门、窗、墙体、桌子、装饰、楼梯等建筑构件，可以根据实际设计尺寸和构件的属性在BIM技术中添加或修改。由于BIM的三维可视性，使得设计者们能及时观察到不同构件的组合情况，这种虚拟的仿真图像可以大大提高建筑设计的质量，对于体型复杂的建筑项目也能实时的观察它任意位置的剖面情况，减少平面设计不易发现的设计不合理性和不协调性。

2.3利用BIM技术快速导出建筑项目施工图。在建筑方案设计和建筑技术设计阶段完成后，通过三维模型在不同方向的投影能快速生成平面、立面、剖面的二维图形，再在施工图纸上对二维图形添加相关注释和标记以完成最后的施工图绘制。这种设计过程是高效且便捷的。

3 BIM技术的应用优势

BIM技术应用最明显的优势是其可视性，它除了可以做成与3DMAX类似的建筑效果图和建筑动画模拟，它可以对建筑结构进行计算分析并完成相应的施工图纸。同样，建筑信息的数字化可以使得建筑各构件的几个尺寸，材料信息等得到科学的优化。在绿色环保理念越发流行的今天，结合人们居住舒适度需求设置空调、暖气等能源设备，让能源设备的用处最大化，这也是绿色设计从概念变成了实际可操作性的过程，BIM技术对环境的分析考量适应建筑绿色发展的需要，减少污染。除了在设计过程中的优势，BIM技术在施工管理过程中也能有效的提高工程管理质量。数字信息化的特点使得各材料的用量能精确统计，再通过设置科学的管理标准，可以快速确定不同工种的配比，施工者的调度等管理过程，并合理的分配任何可利用的资源，使得施工过程高效完成。BIM模型的建立不仅较好的显示了建筑项目的各项设计内容方便管理者查看，也能在管理过程中根据不同的特殊情况对信息进行更新补充，像财务、场地和工程量等较复杂量又大的工程信息需要许多专业人士的配合计算，BIM的这一优势能极大的缓解工作人员的工作压力。

4 结束语

目前，BIM技术在建筑设计过程中取得的质量安全和经济效果使得该技术的应用越来越广泛。数字化的时代决定了建筑信息化的发展前景，BIM技术给建筑行业带来的巨大发展空间也使得我们对这一技术的认可度越来越高。我国的BIM技术应用也在不断攀升新的台阶，它的科学性和规范性很大程度上减少了建筑项目实施过程中的漏洞和盲点，是建筑可持续发展道路上的重要部分。但如今的BIM技术依旧不够成熟，在不同的建筑工程行业的信息沟通仍有一定的不足，只有相关行业全部参与进来，建筑的数字时代才算真正的开始了。总之，BIM技术的研发和拓展有着相当大的潜力，我们根据建筑发展形势适时的作出调整，才能建造出更加新、更加美观、更加实用舒适的建筑。

参考文献：

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