BIM技术在建筑设计中的研究与应用

牛壮

摘 要：将BIM技術更好地应用于实践项目建筑设计，能够为建设项目带来巨大回报。探讨了BIM技术推动了建筑设计的发展，并提出了应用BIM技术的方式方法、BIM技术的应用流程、BIM技术应用后的工作组织。

关键词：建筑设计；BIM技术；应用

1 引言

我国建筑业随着经济发展已取得了举世瞩目的成就，然而，我国的建筑设计的过程中，专业之间独立性较强，缺乏相互协调与合作，设计手段与工具的科技含金量低，设计质量不高。自2004年以来，BIM技术在我国工程建设的运用中发展迅速，国家体育场、上海迪斯尼等均应用BIM技术进行设计优化和施工管理，为建设项目带来了巨大回报。

2 BIM技术推动了建筑设计的发展

2.1 已经突破了技术制约的障碍

BIM的实质就是建筑信息的模型化过程，随着技术的不断进步，专业人员日益关注建筑信息的丰富性和全面性，比如，建筑设计中运用BIM技术能够使三维渲染动画冲击人的视觉，给人带来真实的感受与体验。BIM技术对于建筑行业的最大贡献在于信息的传达与应用，设计软件的不断开发和更新，为BIM技术在建筑设计中的应用提供了更为现实和可行的平台，因此，以不断革新与自我发展的信息技术为技术基础，BIM技术在建筑设计中的应用已经突破了技术制约的障碍。

2.2 构建新的建筑设计要素

从建筑行业内部来看，在经济发展放缓的宏观形势下，建筑设计行业势必面临更加激烈的竞争环境。因此，打破原有的设计企业与资本、施工以及管理等全行业的信息壁垒也就成为当下建筑设计企业的突破口。BIM技术的推广与应用将为整个建设项目的各个专业提供一个大家都“看得懂”的工作平台，在这个平台上建立的三维模型为各专业带来了建筑项目的直观认识，减少了建筑设计过程中出现的各专业不协调导致的图纸错误等问题；创建BIM数据库，且构建5D关联数据库，能够提高计算工程量的效率与准确度，提升预算的精度；加入时间概念进行投资回报、施工工作模拟的四维与五维模型为投资、施工管理以及项目整个生命周期的运营与管理提供了更加精准的决策依据。

2.3 推动了建筑设计方法的改变

参数化设计这一新兴的设计理论与方法是对传统的抽象图形为基础的建筑设计方法的改变。而以信息作为参数的BIM技术，以技术为基础，以实践为平台，可以成为一种新的设计方法。BIM技术已经使建筑设计工作发生了变化，而目前我国应用BIM技术的项目还是以大型的复杂公建为主。随着大型建设项目的减少，建筑设计工作将是BIM技术应用于建筑设计的主要方向。

3 建筑设计中BIM技术应用的路径选择

3.1 确定建筑设计中BIM技术的应用流程

首先，重要的建筑项目中其建筑设备、建筑材料、建筑构件等均需要特定的加工工艺与生产方式才能完成，因此这种项目必须要应用BIM技术，不应用BIM技术，是几乎无法达到建筑设计预期效果，甚至于不能完成该项目的建设。其次，随着建筑技术的日益进步，BIM这种理念不仅仅会应用到未建项目的建筑设计以及在建项目的建筑设计中，一些老建筑改造、翻修、城市的更新等项目都将应用BIM技术。这时，由BIM技术搭建的一个信息共享平台下，越来越多的专业将介入到设计工作中，决策专业甚至可以由机电、给排水以及城市规划方面的专家来担任。再次，建筑专业和结构专业是BIM技术应用于建筑设计中最为基础的两个专业，而在一般的BIM工作流程中，也是先要根据建筑和结构专业的意见建立初步的BIM模型，在这个模型的基础上，加入机电与给排水专业，同时根据这四个专业之间的碰撞、冲突，给出参考意见，进行方案调整。因此可以说，BIM环境提供了一个多专业共同工作的平台，在这个平台下，建筑设计不仅仅是满足要求的设计，而是在更高层次的一个建筑方案优化的过程，这一工作模式更符合设计的本质。

3.2 探索灵活应用的技术手段

将BIM技术应用到建筑设计工作中时，我们可以充分利用各种软件平台辅助设计。软件之间、文件格式之间的可导性帮助我们在不同的工作环境中切换。在某项目的建筑设计中，方案设计阶段所采用的建模工具为SketchUP，用该软件完成了建筑的基本形态和所要达到的基本效果，当应用到BIM技术时，由于SketchUP本身并不是一个精确的建模软件，所提供的三维模型也是一个相对粗糙的模型，因此当需要对建筑外形进行准确定位的时候，BIM技术团队和建筑设计团队同时在Rhinoceros软件上对原有的“粗模”进行修改，这是因为Rhinoceros的建模精度高，对于将要用到的Revit来说，Rhinoceros的模型更加优质。同时，一些基本的图纸如结构定位等，依然是通过AutoCAD绘制的，将该图纸导入Revit进行建模工作。

3.3 确定建筑设计中BIM技术的工作组织

成立一个单独的BIM技术中心，可以同时为不同的项目进行服务，这是一个比较理想的模式。BIM与各专业的信息交互也不是完全没有时间差，所以一个BIM技术团队并不一定只专注于一个设计项目，可同时多线程工作。当BIM技术介入到建筑设计中时，各专业进行信息交换的平台是BIM，但并不一定每时每刻都在一个办公空间里，目前通过CAD的协同功能，及互联网功能，都可以实现远程交流的目的，由于加入了BIM的三维环境，这种交流更加准确，所做出的决策也更加理性。由于BIM技术在目前的建筑设计实践中的普及程度还不是很高，因此，当应用BIM技术的时候，需要设定专门的BIM负责人来负责BIM技术团队的日常工作。一般该负责人为BIM项目的项目经理。需要有多项BIM技术应用的实践案例，同时对各专业的BIM工作都了解，能够应对不同问题。

3.4 检查漏洞，实现施工透明化

在施工前可以利用BIM发现并解决设计方案中潜在的不合理预算投入和设计过程中的疏漏。在BIM数据模型环境中可以检查干涉某个项目环节，在设计错误还未实现前，可以依据信息，实质地排除或解决漏洞，这将节省投资，减少浪费。例如，脚手架为工程施工提供了操作平台，并且起到了安全防护等作用，脚手架施工搭设质量直接影响着建筑施工安全安全，它是施工中不可缺少的支撑体系。某BIM团队结合项目实际情况，根据脚手架施工规范，进行了脚手架三维模型的建立，选用标准的构件，按照模型搭设，给工人提供了可视化的脚手架模型，一目了然，给工人施工带来了信心和保障。

4 结语

BIM技术在建筑设计这一大领域内依然是最为新兴的技术之一，这种技术新兴的原因在于其巨大的需求和市场潜力，因此探讨BIM技术在建筑设计中的应用将是未来BIM技术应用研究的重要领域，也是建筑设计工作未来的前进方向。应用BIM技术的方式方法、BIM技术的应用流程、BIM技术应用后的工作组织，对于不同的项目，得到不同的、因地制宜的应用策略，来推动BIM技术在实践环节的应用。BIM作为一种新的理念和技术应用于建筑设计将是大势所趋。

参考文献：

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[3] 浮鹏.浅谈BIM技术在建筑设计和项目施工及管理中的应用[J].科技创新导报， 2015（33）：180～181.