建筑设计阶段BIM技术的实践与探究

刘星雨

摘 要：本文通过文献研究的方式，探索建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术在设计阶段的实践与应用。BIM技术在建筑设计阶段具有很强的实用性，其拥有的动态数据库可以实现建设工程项目综合管理和设计图动态调整。BIM技术在众多发达国家已广泛应用并贯彻建筑始终，但在中国尚处于理论阶段尚未普及。本文就BIM技术当前应用现状，以及BIM技术在提高模拟准确性、提高建筑可视化程度、保证建筑质量和强化建筑设计深度的应用展开叙述，旨在帮助设计单位对BIM技术有更深入的理解，为设计者提供参考，提高设计效率，从而推动BIM技术的广泛应用。

关键词：建筑设计；BIM；建筑可视化

中图分类号：TU201.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）05-0138-02

0 引言

随着我国经济的蓬勃发展，建筑行业方兴未艾。建筑对外观设计、实用性、安全性、设计效率甚而设计中的文化元素提出了更高的要求，传统设计软件如计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）存在设计周期长、实用性低、效率低下等问题，已无法满足现代化市场的需求。新兴技术BIM能够有效解决当前设计中存在的各种问题，提高实用性，缩短设计周期，全方位契合用户需求，满足现代化建筑行业发展需要。因此，设计单位应高度重视BIM技术，将其充分应用于建筑设计阶段，切实保障建筑质量及建筑效益。本文旨在探究BIM技术在建筑设计阶段的应用。

1 BIM技术当前应用现状

1.1 BIM技术概述

BIM即为建筑信息模型，是数字信息为一体的三维立体仿真建筑模型[1]。BIM技术基础工程数据库信息庞大，动态管理性强，由于计算机和信息化的有机结合，它的智能化程度很高，可以实现对建筑物自身数据和建筑物外部空间以及场地资源配置的管理。也就是说不仅可以使用户很直观地感受到建筑物完成后的整體效果，如整体造型、与不同季节周围景物的和谐度、建筑物的采光性，甚至某个部位旋转角度后的效果等等，还可以通过点击其中的任何一部分，实现对该设计细部形状、尺寸、颜色、材质、功能性的详细了解和跟踪调整[2]。基于此，BIM技术一定会给建筑业带来巨大的经济效益，它在建筑业的应用也会越来越广泛。

1.2 BIM技术在建筑设计单位的应用现状

BIM技术在建筑设计单位的应用成逐年递增趋势，这是设计的必然趋势——设计越来越追求质量、效率、可视性、成本、精细化管理、实现整个项目管理的全生命周期控制，而这些都可以通过BIM技术达到。另外，建设部在《2016 -2020年建筑信息化发展纲要》中指出：BIM是“十三五”建筑信息化发展的重要内容。因此，BIM在设计单位的应用会越来越广泛。但是，目前BIM在设计单位并未如北美及欧洲一样普及应用，主要体现在两个层面，一个层面是BIM技术在设计单位还停留在理论层面，并未在实践中得到使用，设计单位还习惯于使用二维设计CAD辅助设计；另一点是设计单位虽然成立了BIM专业团队，但也未应用在设计全程中，只是在局部设计阶段或者局部专业采用了BIM技术，这样就无法形成BIM在整个设计阶段的全过程应用，也就无法实现数据库的综合管理和建筑设计图的动态调整。其主要原因也无外乎几个方面：首先国内对BIM技术未扩展制定符合我国国情的统一的标准、规范、流程，设计院在使用时无法做到统一，与各种软件接口支持不顺畅，数据交换繁琐、易丢失，可操作性不强，致使BIM技术发展缓慢；第二是BIM技术的资金投入和优势并未形成正比良性模式，BIM若在设计单位全过程设计使用人力、财力，投资费用会很大，但仅应用在设计阶段将无法发挥其全生命周期的协同管理优势，且并无BIM技术设计的取费标准，因此设计单位不愿投入过多成本；最后是BIM人才库的缺失，只有少部分大学开设BIM技术课程，设计师又陷于繁复的设计工作中，往往没有时间和精力去学习新技术，导致BIM技术人才比较短缺，设计单位急需BIM技术人员在更多的项目积累更多的经验去拓展完善BIM技术在中国的应用。

2 BIM技术在建筑设计阶段的应用分析

2.1 促进设计模拟的准确性

在建筑设计阶段，设计人员需要提前对施工场地进行分析勘测，包括建筑工地的地质条件、建筑物的采光、建筑物附近的道路通达情况等[3]。传统的地质勘测需要花费大量时间与人力财力，BIM技术的应用可大大缩短此项进程，设计者可通过构建三维立体模型对建筑物及附近情况进行分析，也可模拟阳光等自然条件分析建筑物性能。同时，BIM技术可提前模拟施工变更的各类情况，以建模的形式预判变更的复杂程度，在时间上为施工明确范围，并减少实际施工变更时的考察时间，在造价上进行精准预算，减少不必要的损失，从而为甲方实现利益最大化。

2.2 提高建筑物的可视化程度

传统的设计软件只能看二维平面图，再复杂一点就是正面、立面、俯视图等等，立体感不强的设计师和用户只能通过想象来获得建筑物的整体概念。顾名思义，提高建筑物的可视化程度就是BIM技术在设计阶段可以让我们看到全通透的三维立体全构造图，而恰恰这种全面展现空间构造的形式对于空间要求很高的建筑设计来说是迫切需求的。首先它可以满足设计师和用户对设计效果的真实感知，对设计成果理解的更加直观、透彻；其次它可以使设计师从复杂的、繁冗的线条中解脱出来，使复杂的工作变得简单化；它还可以因为可视化程度的提高，便于设计师及时、准确地发现问题，优化设计。

2.3 保证建筑物的质量

CAD等传统设计软件仅能在二维平面作图，缺乏立体型，无法直观分析建筑内部构造。BIM技术的优势不仅在于它可以可视化地分析整个建筑物外部及内部构造，它还可以构建立体的建筑内部构件，分析它们的相对位置及作用，从而保证建筑物质量[4]。比如供水供气管道，BIM技术可以将管道体系完整地模拟出来，并通过碰撞检查对线路进行检测和优化，还可以调整管道直径长度材质等各项数据，保证接口的完美；若在自动检测中发现不合理之处，可以对有问题的点线面进行微调优，其余模型也会自动优化，与传统的手动全面调整相比，BIM的优势显而易见。

2.4 强化建筑设计深度

建筑物细节的设计要求极为严格，任何小瑕疵都可能导致施工时间的延长，对用户造成极大的损失与不便。BIM技术可强化建筑设计深度，不仅能展现外部设计的三维效果，还能对外部防水、保温等做出模拟。同时，BIM技术还可实现建筑内部的精细展现，具有极大的实用性，比如它可模拟电梯井位置，从而判断电梯位置是否便捷、安全，或者模拟走廊、房间的占地及格局，实现空间利用最大化。此外，BIM技术还有很好的信息管理的作用，在对各个建筑物结构测量后，能够自身对数据进行处理和分析，并提供出有效的、可使用的设计方案，对数据的管理能力极强（引用）。若在设计全程运用BIM技术，其可为建筑人员提供动态数据，便于及时调整，提高效率。综上，BIM技术对设计深度的作用不容小觑。

3 结语

本篇文章首先對BIM技术相关概念进行了阐述，不同于传统设计，它可进行三维立体的模型构建，对建筑物的各项性能有更直观的体现。当前BIM技术在我国仍处于理论阶段，即使它仍有些许不足，但瑕不掩瑜，BIM技术优势十分突出，拥有可视化、协调性、模拟行和优化性四大特点。首先，BIM技术可促进设计模拟的准确性，通过准确模拟检验建筑合理性、缩短设计周期等，实现利益最大化。其次，BIM技术可提高建筑物的可视化程度，通过三维立体建模全面展现空间构造，简化设计师工作。再者，它可进行各项立体检测，对于调整设计更加智能全面，保证了建筑物质量。最后，BIM技术可强化建筑设计深度，直观地发现细小问题并加以解决。

此篇文章目的在于帮助设计公司及设计师对BIM有更深层次的理解[5]，笔者出于对建筑学的强烈兴趣，希望以后能掌握像BIM技术这样先进的技术，并为它的优化及普及贡献力量。希望在BIM技术的帮助下，一大批越来越多设计佳、质量好、效率高的建筑矗立起来。

参考文献

[1] 过俊，陈宇，赵斌.BIM在建筑全生命周期中的应用[J].建筑技艺，2010（9）：209-214.

[2] 何关培.BIM和BIM相关软件[J].土木建筑工程信息技术，2010（4）：110-117.

[3] 李延.BIM技术在结构设计中的应用研究[J].中华民居（下旬刊），2013（9）：18-19.

[4] 杨庆峰，林大岵，路军，等.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略[J].建筑技术，2016，47（8）：733-735.

[5] 凌械.关于中国BIM应用前景的思考[J].现代装饰：理论，2012（4）：152.