BIM建模在建筑设计中的应用研究

摘    要：随着国民经济结构的转型，建筑业逐步由粗放式发展向精细化管理转变。建筑设计工作也逐渐由传统的二维设计向三维设计转变。建筑信息模型（BIM）技术的引入和发展，给建筑设计工作的可视化、参数化、协同化带来了实实在在的变化和改善。运用BIM技术做好建筑设计具有重要意义。

关键词：BIM 建筑设计

1  前言

建筑业作为我国的支柱产业之一，经历了近20年的黄金发展期，需要随着国家发展模式的调整而改变。建筑设计作为建筑业的前端，也在逐步向创新、高效、经济的方向发展。现在业主和社会对建筑设计不仅仅是安全、经济等基本要求，对建筑设计的节能、多功能、美观等要求也日益提高。这些都给建筑设计工作带来了新的挑战。在建筑设计中，兼顾功能丰富、形态独特、经济效益是对建筑设计最突出的挑战，这也是建筑设计变得越来越复杂、越来越困难的原因。传统的基于二维的设计方法虽然可以完成一些项目设计，但人力物力消耗较大，且成本可观。对于一些要求复杂的项目，传统的设计方案无法完成专业之间的信息传递与协作，各专业图纸存在冲突。而且在施工图绘制阶段，由于绘制工作量大，直接导致绘制质量较差，经常出现平面、垂直、横断面矛盾，标注有误等情况。这样的设计工作在基础图纸层面上消耗了大量的人力和时间资源。

建筑信息模型技术（简称BIM）是随着计算机和互联网技术的发展而产生的新型技术，以其先进的理念、技术的优势和极高的效益在建筑业掀起了一股浪潮。BIM也为建筑设计带来了新的技术管理平台和新的设计方法。BIM技术通过对建筑工程相关数据的研究和分析，建立模拟建筑的三维模型，利用数字信息表达建筑的各种信息。可视化、可优化、模拟化是其最大的特点。为参与建筑设计工作的各方提供了一个直观、方便、及时、有效的平台，也为建筑师提供了复杂建筑的解决方案。BIM技术支持专业之间互操作性，以及碰撞检测的优势也解决了传统设计专业之间冲突的问题。

2  BIM技术应用于建筑设计的优势

2.1  可视化

可视化在建筑设计中应用广泛，如施工图的设计，可以具体地展示其重要信息，但在BIM技术出现之前，很多信息都只能通过人脑想象来完成。但是随着时代的发展，建筑趋向于更抽象的设计。建筑设计需要先进技术的优化。使用BIM技术不仅有助于人们的直观理解，更重要的是实现了三维视觉显示。

2.2  可优化

在建筑设计过程中，由于会涉及到前期设计、中期施工、后期运维等过程，只有在设计阶段做好相关工作，才能在此基础上进行优化。由于信息时效性、多样性因素会影响其优化效果，而且在实际工作中不可能提供准确的信息，但是使用BIM技术，可以解释建筑的物理、几何和监管信息，并将实际情况详细呈现。该技术可以应用于更复杂的项目，如改变建筑的规模，使用BIM技术，只需要改变参数，针对具体的参数，就可以实现建筑的外观、尺寸优化。

2.3  模拟化

利用BIM技术在建筑设计中实现了对设计模型的仿真，还可以对特殊的褶皱结构进行仿真。BIM可以应用到一些仿真设计中，如：应急疏散仿真、热能仿真、流体仿真等;BIM技术可应用于招投标和施工阶段，即在实际施工中利用施工组织设计进行仿真，得到更合理的施工方案，指导施工。这种优势是BIM技术独有的，对建筑建筑设计相关工作有很大的帮助。

3  基于BIM技术的设计流程

BIM技术的出现将引发设计行业新一轮的技术变革。与传统的设计方法相比，采用BIM技术的建筑设计方法更具优势。建筑专业设计师不需要用二维图纸来想象建筑的三维模型，也不需要在设计资料间进行反复的对比分析。利用BIM技术，只需要利用计算机在三维空间中布置模型组件和相关信息。本文结合工作实践，总结了基于BIM技术的设计流程。

3.1  方案设计阶段

该阶段设计的主要工作是建筑的形态和布局。在这一阶段的过程中，建筑设计师及其他相关专业设计师要及时沟通，对建筑主体进行整体布局。同时，在这个过程中，建筑设计师可以使用BIM软件展示三维模型，并与其他专业设计师讨论确定建筑平面图和结构平面图。

3.2  初步设计阶段

建筑师可以使用BIM软件对设计方案进行进一步修改、优化，在方案设计模型的基础上建立BIM模型。在项目的初步设计阶段，设计师需要考虑和分析所拟项目的可行性和经济合理性。主要内容包括：重点研究建筑、结构、设备管道等专业设计方案以及各专业之间的技术冲突与协调等。项目设计过程和项目绘制过程两者之间存在一定的关系。该阶段采用BIM技术，通过BIM技术建立的项目模型可以直接生成项目的平面图，并连接到项目的BIM模型上。在很大程度上保证了图纸的完整性。另一方面，使用BIM技术建立项目模型需可以兼顾项目预算及专业之间的技术问题。

3.3  施工图设计阶段

在整个建筑设计过程中，施工图设计阶段是最关键的阶段。这一阶段将对接下来的实际施工过程产生直接影响。同时，这一阶段也是设计单位交付的最重要阶段。施工图设计阶段的主要工作是将上一阶段建立的专业模型反映在图纸上。与传统的设计方法相比，使用BIM技术对建筑项目进行建模的过程中，工序发生了变化。部分设计工作被推进到初步设计阶段，从而在一定程度上减少了施工图设计阶段的工作量。由于目前BIM核心建模软件大多未采用国内标准，现阶段需要对BIM模型衍生的图纸进行进一步优化，需要进行节点细节设计。在不久的将来，随着计算机水平的快速发展，传统的审批流程将发生根本性的变化，这一阶段将进一步与初步设计阶段相结合。

4  結语

BIM技术在建筑设计过程中的应用具有重要意义。从业者应结合具体情况，充分利用BIM技术的优势和特点，最大限度地发挥技术优势，随着我国建设项目规模的扩大，未来建筑行业将面临更大的挑战，这就需要运用先进技术来提高建设水平和建设质量。由于BIM技术的诸多优势，在未来具有广泛的应用价值。

参考文献：

[1] 王薇. BIM技术在工程建筑设计中的应用[J].住宅与房地产， 2017（6）.

[2] 董知恩，李孟芩，张婷婷，王营通. BIM技术在装配式建筑设计中的应用实施[J].住宅与房地产，2020（3）.

作者简介：

邹世洋（1990—）男，汉族，山东烟台人，浙江绿城建筑设计有限公司青岛分公司，本科学历，研究方向：BIM建模，邮编：266071。