BIM 技术在建筑设计中的应用

秦 川

（复思建筑设计（上海)有限公司,上海 201100)

1 BIM 技术概述

BIM 技术是国内建筑领域中一种新兴的先进技术，3D 建模技术的应用要以BIM 技术为基础，在构建3D 设计模型的过程中，需要将建筑系统中的每一个组成部分联合在一起，创建具有完善性的建筑设计模型。不仅可以促进建筑工程质量的提高，还能减少施工失误、潜在风险的出现。除此之外，在建筑设计中对BIM 技术进行科学应用，可以有效提升建筑设计的效率及质量，在很大程度上对建筑设计进行优化与改革。

2 BIM 技术的特点分析

2.1 可视化特点

传统模式下的建筑设计需要得到计算机、纸张等工具、材料的支持，才能完成设计工作。通过电脑的2D 软件、3D 软件，对设计效果进行展示，模拟设计场景，保证规格尺寸设置的合理性。设计人员要具备超强的想象能力，确保建筑的实际效果可以在设计者的头脑中进行清晰地展示。如今通过BIM 技术的运用，设计人员可以将设计理念通过模型展示的方式全面展现出来，为建筑单位内部不同专业工作人员的顺畅交流提供依据，高质量的开展设计讨论工作，制定出有效的应对策略。

2.2 协调性

建筑企业内部工作人员的专业特点划分十分明确，不同专业的工作人员都要明确组织协调性要求，并按照组织协调性要求来指导具体工作的开展，企业内部要制定完善的规范制度，为建筑工程的顺利实施提供保证。此外，BIM 技术能够对建筑体内部的设置提供支持与帮助，比如对建筑物内部的水管布置等，充分发挥其协调性作用。

2.3 模拟性

传统模式下的建筑设计工作，在施工前期基本都是停留在理论阶段，在施工后才可以知晓实际的施工效果。在具体施工过程中，可能会出现很多之前无法预料到的细节问题，导致施工成本的提升。因此，在建筑施工设计阶段对各种潜在的施工细节问题尽可能的进行消除，优化方案，完成目标。设计人员借助BIM 技术，利用模型搭建等功能来仿制建筑体，在结合建筑体表现形态的基础上展开分析，可以实现技术方案的优化，在仿真系统中完成最终数据的输入，实现对房建结构的模拟。这样就摆脱传统模式单纯依靠建筑经验，而无法获得的参考数据。在进行环境模拟的过程中，还要对不同材料的比例、具体受力条件等信息进行充分考虑，在此基础上获得所需的统计数据，寻找科学的配比点。BIM技术结果的准确度、可靠度是非常高的。设计人员可以将BIM 技术应用到建筑设计环节的各项工作之中，利用模型仿真等功能来促进设计工作的完成与优化，在设计过程中还能对各种潜在的问题进行及时的发现与处理，为建筑设计工作的高质量开展提供保障。BIM 技术所具有的自动出图技术，可以促进建筑设计效率的提升。

3 BIM 技术在建筑设计中的应用分析

3.1 在前期设计中对BIM 技术的应用

建筑设计工作者在全面了解BIM 技术功能特点的基础上，要深入建筑施工的现场进行实地调查工作，充分结合建筑场地的自然环境特点、经济发展特点等基础上，设计出最佳的方案。Weather Tool 软件是BIM 技术中非常有价值的一款软件，借助该软件可以实现建筑地气候信息的准确收集与统计分析，并将气候信息进行有效转化，最终以可视的影像方式呈现出来。在建筑模型中开展模拟分析工作，能够更直观地了解当地的地理条件、气候环境条件对建筑设计所产生的影响，设计人员可以结合相关的资料对建筑的方位和朝向进行更科学、更合理的设计[1-5]。

3.2 在方案设计中对BIM 技术的应用

3.2.1 优化建筑室外空间

建筑施工区域在BIM 技术的支持下，可以实现室外空间的分析，比如室外场地的坡度等，为建筑设计方案的设计与优化提供相应的参考数据。

3.2.2 可视化分析建筑内部空间

BIM 技术的功能十分强大，其中，可视化功能是其最基本的一个功能。BIM 技术可以借助建筑项目的平面设计图来创建3D 建筑模型，把平面设计图中无法展示的建筑结构尺寸以及立体的空间效果充分、具体地展示出来，对内部空间的造型与流线起到重要的支持作用。此外，BIM技术对建筑空间以及设备设施，更加快速、直观地看到建筑物在施工完成后会出现的各种问题，对建筑施工结束后的工程全貌以及具体的施工过程进行提前了解。比如，借助BIM 技术的3D 模型功能对建筑室内空间设计进行立体呈现，全面分析室内视野及空间分区等，借助BIM 技术展开可视化调整，最终获得更为科学合理的空间规划模型。

3.2.3 在绿色建筑设计中对BIM 技术的应用

（1）节地与室外环境。设计人员对BIM 技术的合理应用，可以有效模拟并分析建筑物的空间特点以及建筑场地周围的环境，进而得到科学合理的建筑物布局方案、场地规划方案等。在建成模拟建筑后，充分考虑日照、通风、噪声因素等对建筑所产生的各种影响，对建筑设计方案进行完善，充分利用自然资源，降低建筑能耗，促进建筑舒适度的提升。

（2）节能与能源利用。在BIM 建筑模型中插入专业建筑性能分析软件，对建筑的能耗、热工进行分析，结合分析的结果来对设计参数进行合理调整，以达到节约能源的目的。除此之外，BIM 模型的创建还能对建筑的朝向、形体、楼距等进行优化设计，有效提升自然能源的利用率，降低建筑本身的能耗。

（3）节水与水资源利用。在BIM 技术的支持下，建筑物的日用水量可以清晰的呈现在BIM 动态数据库中，工作人员能够及时发现用水量过大的原因，并制定合理的应对策略。此外，工作人员利用BIM 模型来对雨水采集的数据信息进行统计分析，并结合数据库中呈现的信息来对具体地貌和材质对径流系数所产生的影响，为非传统水源的充分利用提供支持与保障。

（4）节材与材料资源利用。将材料信息输入到BIM 模型中，可以全程动态跟踪材料制作、出库、使用等各个环节的具体情况，对材料的去向及使用进行了解，有效减少浪费。工作人员借助BIM 的数据统计功能及数据分析功能，实现对材料用量的预估，优化材料分配。利用BIM 模型还可对材料的性能进行分析与控制，使各种材料的成本控制在既定范围内，同时也能与绿色目标更为接近。BIM 模型的冲突和碰撞检测，可减少因出现冲突而导致返工所造成的各种材料资源的浪费。

（5）室内环境质量。BIM 模型可以对建筑门窗的大小、位置、方向等进行调整，对室内空气的流通情况进行检测与分析，同时也能判断建筑本身对空气质量的影响。在分析室内采光与噪声的基础上，判断建筑室内的光线情况以及隔音效果与相关要求是否一致。通过对建筑物朝向以及楼间距的调整来起到室内视野改善的作用。

4 BIM 技术未来的发展

在信息化社会快速发展的过程中，民众对于信息获取的时效性提出了更高的要求。在建筑行业内，BIM 技术的出现与应用，为相关工作人员随时随地开展建筑施工设计、指挥、监督等提供了有力的支持，施工效率因此得到提升，企业投入的各种成本也得到缩减。BIM 技术的出现是时代发展的必然，在大数据环境中，各行各业的日常运营都得到网络信息管理系统的支持，随着科学技术的不断发展，BIM 技术也将更加完善，在建筑工程行业中发挥更大的价值，为建筑行业的整体发展提供充足的动力。在现代社会中，BIM 技术能够借助监控及传感设备来调查记录建筑物的情况，在企业的关键部位放置传感器装置，对建筑物的硬度、温度、空气湿度等进行测算与控制，快速调节和把控可能存在的突发情况，为建筑设计施工工作的开展提供保障。

建筑行业使用的数字化技术，可以扫描、设计和复制建筑目标，进而获得建筑相关的各种数据。建筑工程师借助数字化技术来分析目标建筑的结果，利用云计算功能来进行分析和计算，更充分、全面的比较各种方案的优劣，合理地规划建筑工程项目的开展进度。

截止到目前，BIM 技术还需要不断的完善，建筑设计人员必须要重视自身设计理念的革新以及先进技术的学习。建筑设计人员利用BIM技术，可以对建筑物的全形态模型进行立体构筑，建筑物的内部环境及外部环境可以全面模拟出来，建筑工程单位借助BIM 技术，可以在建筑施工过程中使用协同一致的信息设计以及管理施工的进度，对目标建筑实现精确化的可视效果。

通过应用线上BIM 技术，可以消除传统地域方面的限制，帮助使用者更加及时地获得各种信息。在施工业务开展过程中对BIM 技术的应用，可以对建筑资金进行有效控制，同时也能更好地保障建筑施工人员的生命安全。建筑设计人员借助BIM 技术来检测与排查模型中存在的各种风险，施工过程中各种危险事故的发生率将得到显著降低。BIM 技术对建筑施工质量的管理来说，也具有非常高的价值，各种使用数据在BIM 技术的支持下可以更加精确，同时也能更有效地监督建筑施工情况，促进建筑施工业务更加高效的开展，为建筑单位所承接建筑业务的高质量完成提供了保障。建筑施工企业要建造完备的BIM 实施技术，创建扁平化系统，从建筑工程企业的内部出发，积极制定完善的协同制度，为建筑施工企业各个环节的、各项工作的协同共进提供支持与保障，对建筑施工单位内部的设计师、工程师、施工人员全部进行扁平化处理，将所有工作成果共享给建筑施工单位的各个部门，这就能够达到BIM 技术成本投入最小化的基础上，实现建筑工程期间获得价值的最大化，为建筑施工质量的提升以及建筑企业经济效益的提升提供保障。

5 结束语

在建筑项目施工过程中，建筑设计是其中非常重要的一个环节，建筑企业要引起足够的重视。在建筑设计中，BIM 技术的应用价值非常明显，在建筑领域的运用越来越广泛，BIM 技术不仅可以促进建筑设计质量的提升，还可以提升设计效率。BIM 技术能够实现平面立体化操作，工作人员可以更加直观的观测到设计结果，建筑设计工作的开展更加灵活有效，BIM 技术在建筑设计中具有十分重要的现实意义。