BIM建筑智能化研究

李加县

合肥同益信息科技有限公司，安徽合肥 230000

BIM能够准确地整合建筑设计与施工环节中不同阶段的项目信息，并促进信息的共享与资源的合理规划。与此同时，建筑信息化、智能化也成为了行业的必然发展趋势。它符合工程项目所有的信息要求，从初期的施工设计直到最终的竣工运营管理，都可以使用建筑模型进行整合与规划，其可协调性、模拟性等技术特征也能显著提升项目价值，在行业内的应用前景广阔。

1 BIM有关软件

1.1 基础建模软件

BIM本身并不是一款软件，但可以通过相关软件来实现其技术价值。从基础软件类型来看，可以分为工具软件与基础建模软件。

基础建模软件是以三维建模为基础。由于在传统的二维设计当中，对于建筑的剖面图规划是分别设计的，导致剖面信息容易出现偏差。但三维建模体系的出现可以在各个视图生产剖面图，BIM基础软件也能让用户直接进行外部导入，实现数据交换。在建筑设计工作当中，BIM的建模软件选择成为了重点，对于企业的路线选择具有显著的作用。建模软件的不同类型举例如图1所示。

图1 建模软件的不同类型举例

可以看到，建模软件的选择标准是基于实际的建筑功能需求来决定，具有合理性与科学性。

1.2 工具软件

工具软件类型众多，其目的在于建筑方案设计时将具体任务要求转化为几何形体的建筑方案，如建模软件Grasshopper、Sketchup等来进行模型分析，并旨在提升设计精度，利用BIM模型提供的信息来进行工程管理统计与造价分析等。这些工具软件都可以发挥重要的技术支持作用，提供工具模块[1]。

2 BIM技术在建筑智能化的应用

2.1 模型设计可视化

模型设计可视化即建筑模型与结构可以直接通过三维方式展现在人们面前，无论是业主、施工方还是设计方都可以根据模型来进行交流沟通，这也是建筑智能化的体现之一。相比传统的模型管理规划，BIM具有不同的展示模式，为了更好地对设计方案进行展示，设计方通常也会制定相应的效果图，通过BIM的渲染功能来表达空间感，以便于业主方快速判断设计是否满足实际的需求，从建筑成果中得到相应的信息。BIM技术取代了传统的二维平面设计，可以将任何复杂的结构模型通过直观清晰的表现形式进行展示，并以此为基础探究建成效果。

另外，在阶段的可视化设计工作中，利用其可视化优势，能够以三维方式呈现出不同的节点，包括幕墙节点、钢筋节点等，对于一些简单的构造，可以直接通过类似的方式进行处理，甚至通过生成构造视频的方式来实现技术交流。例如，在实际的别墅设计过程中，可以展示出檐口节点与老虎窗节点的不同构造性质，从可视图中观察节点构造是否存在技术缺陷，以便及时调整，避免拖延工期。

2.2 数字化模块

由于在建筑设计的过程中，决策工作直接影响到整个建筑，一旦出现失误则很可能产生严重的问题。在初期的方案设计阶段，需要考虑到施工区域的环境概况、材料选择等多个方面的信息。一般情况下，建筑方案设计的模式是通过计算机绘制草图，配合经验预估，来对项目展开定性分析，然而这种模式缺乏客观的依据。数字化模块的出现也能针对不同的项目展开合理分析[2]。

2.2.1 可见度分析

可见度可以划分为室内可见度与室外可见度。尤其是室内可见度，直接影响用户的体验。在相关评价体系中，也高度重视室内可见度的作用。例如，针对某住宅区的设计，通过建筑房间的BIM模型设计，导入Ecotact软件当中，可以表现出不同的结果，以颜色的差异来代表可见度的差异，从而判断整体的建筑空间能否满足实际的标准，以便于合理地调整室内存在的影响因素，包括窗户尺寸、房间布局等，并直接在模型中修改，直至符合施工设计要求。如存在视野遮挡严重区域，可以快速定位，设计出符合的符号标志。

2.2.2 日照情况分析

一般情况下在对居住区进行规划和设计的工作中，建筑物的日照间距是重要的参考依据，也是影响居民体验的核心内容。传统的设计工作中，往往只是简单地在图纸中进行建筑的排布情况，一旦出现误差，很有可能出现方案后期的设计失误，给设计单位与业主方都带来不良影响。BIM技术下的建筑方案可以进行日照动态分析与静态分析，获取更加精确的结果。具体来看，可以利用基础建模软件，在软件中输入相关信息或固定的节气，就可以获取某建筑的日照情况，并以动画的形式来了解日照的变化趋势和太阳阴影状态。

2.2.3 声音环境分析

声音环境的分析结果直接影响到使用者的听觉与感知，特别是在某些人员密集的建筑，例如商场、学校、医院、音乐厅等。还需要考虑到建筑的声学状况，进行环境模拟，并合理计算影响声音环境的两大因素，即分贝与音质。

按照《民用建筑设计通则》与《绿色建筑评价标准》的相关要求并结合《中华人民共和国环境噪声污染防治法》，对声音环境给出了明确的参考标准。例如，在声音环境与建筑布局方面，需要结合声音的强度、区域与方向，在有效分析建筑功能的基础上，强调建筑的朝向、地形的屏障作用等，然后根据声学统计的结果来计算室内的混响时间，可以有效地优化建筑内部的音质[3]。

2.2.4 热辐射分析

利用BIM建模软件Revit进行设计后，可以快速地计算在不同的时间段内日光辐射的范围，从而确定建筑物的具体位置是否需要设置太阳能设备。

2.3 智能模型设计

BIM技术成功地引入了智能模型设计的理论。以建筑物的结构为例，BIM可以快速整合建筑结构的各种信息，包括材料、保温层、构造材质、墙体高度等各个方面的内容。BIM技术可以控制形状的相关信息，并且将这些图案转化为包含工程信息的构件，并将其保存为后缀名为.sat的文件，来实现几何信息与非几何信息的整合。所以，建筑模型也应该包含不同的构件，BIM建筑方案设计可以有效地分析空间功能的合理性，让设计人员在全面了解构件信息的前提下进行后续的设计管理方案。

另外，如果需要信息化模型的修改，BIM模型可以将室内外空间整合成一个整体的逻辑系统，保存模型中的相应信息。值得一提的是，这些信息具备关联性，所有的信息化图元都可以发生改变，且一旦发生改变必然导致关联变化的产生。因为图纸通过视图而产生，视图产生的信息变化也会直接呈现在视图信息之上，与之相连的部分必然也应该同步修改。在这一过程中，还应该利用模型构件来进行注释说明，提升视图处理的有效性。以临时尺寸标记为例，其主要作用是表示构件间的相互关系，并不是真实存在于绘图区域内的标记。所以，在设计环节如果需要将临时尺寸标记进行永久显示，需要将其进行更改。

2.4 参数设置

参数设置的出现转变了设计理念与设计思想，强调了设计类型对于人们视觉感官的冲击。例如，我们设计的上海世博会建筑就表现出了显著的建筑空间连续性，并利用BIM技术进行参数设置，提供三维建模空间，空间可塑性也针对传统概念设计中的参数缺陷进行了有效规划。实际上可以将参数设置看做是不同构件间连接关系的展示，不仅包含距离尺寸、角度尺寸关系，还包括空间的关系，如平行、垂直等。参数设置可以创建算法，以算法来表达其中的可变换关系与不可变化关系，将传统设计方案中的定量转变为可以进行修改的变量。

相比于传统的建筑方案设计模式，新时期的项目更加强调协调设计，建筑行业本身也涉及到多个领域的专业知识。BIM技术也为设计人员提供了信息交流与参数设置的平台，相关人员在平台之内可以进行沟通，减少出现错误，即便是设计中存在不合理的情况，也能结合BIM技术特征在设计开始时就进行缺陷处理，减少后期的工作量。

3 结语

BIM具有显著的应用价值，本文针对建筑智能化的发展与BIM技术展开了相应的分析，并结合相关内容的设计探究了BIM的技术优势。通过研究结果，可以看出未来的建筑领域将朝着智能化的方向转变，尤其是通过智能化的分析手段来对建筑方案进行改进，提升建筑设计的技术含量。随着BIM技术在行业内的快速发展，再配合上《工程质量安全提升行动方案》等制度体系的出现，BIM技术可以在规划、设计、施工、运营等各个环节实现智能化监管，提升行业发展水平。