BIM 技术在建筑设计中的应用

李馨

（厦门土注文化传播有限公司，福建 厦门 361000）

0 引言

BIM 技术作为新型的技术，能够帮助施工者、设计者及管理者提升建筑建造实效， 特别在设计前期阶段，可以优化作业模式，提升作业质量，为我国建筑事业的健康发展奠定坚实的基础。

1 BIM 技术的内涵与特点

建筑信息模型（简称BIM）是以建筑工程的信息数据为模型建构前提， 进行模型构建及仿真模拟的工具，涵盖了建筑组件、地理信息系统、空间关系、几何学等内容，能够被用来展示建筑“兴建”“营运”的全过程，帮助人们更好地了解建筑材料基本信息及建筑施工中可能出现的状况。 BIM 不仅是一项重要的技术变革， 同时也是引发建筑工作流程与工作模式变革的重要因素， 建筑设计者能够通过BIM 技术有效地搭建建筑模型， 分析并表达建筑，使建筑建造中所有的信息可以完整地、充分地呈现出来。 其所拥有的技术特点主要包括可视化、协调性、模拟性等内容。

1.1 可视化

可视化主要指建筑设计者可以将构思好的设计方案通过二维辅助软件转化为平立剖面图，随后经过推敲和分析，将其转化为3D 模型。 在3D 模型的支持下，建筑行业能够打破传统二维模型所存在的局限性，节约大量的时间成本、沟通成本，降低表达难度，使建筑设计概念或方案，能够完整地、全面地、充分地呈现出来。

1.2 协调性

传统建筑作业模式中所常见的问题是专业图纸的冲突与碰撞问题， 如结构梁与管线布置碰撞，以及水暖电等专业间的矛盾和冲突等， 而在BIM技术的支持下，各专业或阶段的信息能够充分地整合起来、融合起来，使信息在交流与流通的过程中，减少建筑图纸中所存在的各类冲突。

1.3 模拟性

BIM 模型能够切实模拟建筑项目的基本情况，能够通过各类模拟或实验的方式，提升设计方案的实用价值。如热能模拟、节能模拟及日照模拟等。特别在4D 模拟中，加入了进度管理，建筑设计者可以规划出科学的施工方案， 提升施工过程的合理性、操作性及有效性。

2 BIM 在建筑项目中的应用挑战

2.1 缺乏本土化的BIM 标准

传统的二维作业模式在几十年的发展与应用中， 逐渐形成了统一而完整的应用体系和行业标准， 使建筑行业能够切实提升建筑“设计”“施工”“运营”的效率。 由于BIM 属于舶来品，国内尚未形成相对成熟的BIM 应用体系，BIM 技术在应用过程中难以发挥出真正的优势和作用。所以我国急需一套“行之有效”“系统合理”的本土化BIM 标准，使BIM 能够充分、有效、完整地贯穿于我国建筑项目的各个环节及过程中。

2.2 革新工具的普及难度大

BIM 对建筑产业的模式优化与改进，拥有举足轻重的重要功能，能够使建筑作业的内容与工具发生巨大的变化。 如将工具从二维的CAD 转变为三维的BIM；将内容从分离的、抽象的、静止的二维图纸表达，转变为多维的、动态的、实时的模型表达。建筑设计机构的作业模式及硬件软件设施都需要进行彻底的转变。 因此BIM 技术的推广与应用需要较为漫长的发展过程。

2.3 缺乏本土化的BIM 软件

BIM 属于典型的舶来品， 目前主流的Revit、Bentley 等软件是由美国公司研发。 虽然近些年，施工企业对BIM 的认识不断提高， 并且在相关建筑项目上获得显著的成就，然而国内中小建筑企业却普遍缺乏应用BIM 技术的理念和意识。 而在技术发展、 应用及推广的层面，BIM 技术的本土化程度相对缓慢， 符合我国基本国情或建筑行业特点的BIM 软件相对缺失， 只能援用西方的BIM 软件来过渡。然而西方软件所存在的水土不服问题却日渐显现和突出，如功能、语言及方法，难以契合我国的建筑设计实际。

3 BIM 技术在建筑设计中的应用策略

3.1 制定科学的BIM 标准

在建筑设计环节及阶段，BIM 工作会伴随建筑项目的启动而开展。需要建筑企业在前期制定较为完善的BIM 标准。 虽然我国还没有形成统一的、覆盖面广的BIM 标准体系，然而在实践应用阶段，建筑企业可以结合项目目标， 制定出便于项目实施的、提升软件利用效率的企业应用标准。

首先是模型规划。 通常来讲，在构建BIM 模型的过程中，设计者需要分步骤、分阶段的进行深化；需要结合BIM 模型所拥有的用途和功能， 对其进行分类建造。 其次规定访问与修改权限。BIM 技术能够为建筑项目的不同参与方提供有效地“交流、协同”平台，在该平台中，各参与方可以进行畅通无阻地交流。 然而在实际的实施中，出于对各方利益的维护或保护，很多信息数据都不能进行随意的修改，因此我们需要在数据信息访问和修改上进行权限设定。最后是文件夹通知、对文件夹操作，需要确保选定的项目团队、 个人或群组能够接收到通知，通知讯息应包含相关的人员身份数据，并在列表中枚列出不同文件夹所通知的群组和个人。

3.2 明确BIM 技术的应用点

首先是建筑设计前期的应用点。我国建筑设计者应在应用BIM 技术的过程中确定技术的应用要点， 通过综合分析建筑设计中所涉及的地貌特色、场地地形、生态环境、人工要素等方面的因素，使建筑设计更加科学、规范、有效。 其次在初步设计阶段，设计者应围绕“深化施工方案”的角度出发，明确BIM 技术的应用方向， 开展相应的性能模拟工作。 最后是施工图设计阶段的应用点。 施工图设计阶段的主要内容包括建筑信息模型建设、设计理念呈现等内容，需要设计者结合设备、结构、建筑等专业人员，深化设计，校队数据，排查冲突和矛盾，从而有效地降低各类返工问题的发生。

3.3 制定BIM 技术的流程

（1）模型构建。 模型构建在BIM 技术应用过程中拥有举足轻重的重要功能和作用，主要作业内容包括接收专业图纸、更新、构建基本模型，但不限于机电、结构、建筑、室内装修、幕墙、景观等专业施工模型。

（2）信息复核。在建筑设计方案得到确认后，设计者需要结合各参与方所提出的要求，绘制出施工图纸。但由于设计工作在协调上或人员经验上存在着诸多的不确定因素，导致施工图纸出现各类问题和纰漏， 所以我们需要借助BIM 技术对图纸中所存在的错误进行梳理、排查及总结，修改“错图”、补充“缺图”，使施工图纸所存在的问题获得及时、有效、全面地解决，从而确保信息数据的准确性与完整性。

（3）碰撞检测。碰撞检测是建筑设计者应用BIM技术的关键和重点，不仅在建筑设计阶段，而且在施工阶段，都拥有难以替代的价值，在碰撞检测阶段，建筑设计师可以将BIM 软件所拥有的优势淋漓尽致的呈现出来。 一般来说，设计者可以通过构建三维模型的方式，发现图纸中所存在的错漏碰缺及专业间的冲突，使所绘制的三维模型更加精确无误。 在碰撞检测后，建筑设计者还需要将碰撞结果（即碰撞检测后所得出的数据），编制成“碰撞检测报告”，使其涵盖专业、位置、图纸编号及模型截图等方面的信息，设计单位再参照《检测报告》，进行最终的图纸修改工作。

（4）净高分析、设计复核。根据建筑空间的净高要求，对图纸进行检测复核，并通过检测，调整施工图中不满足相关要求的部分， 整理出净高分析报告。 设计复核即在构建BIM 模型后明确建筑设计的错误与不合理性，通过综合考量建模、碰撞及协调等问题，提出相应的优化方案。 此外，在BIM 应用的过程中，施工企业应将BIM 软件进行联网，使其所涉及的信息数据（不包括保密数据）呈现给软件开发商或研究院所， 让其根据BIM 技术的应用状况及需求，更好地设计出相应的、本土化的、符合我国国情的BIM 软件。

4 结语

现阶段，BIM 技术虽然可以在建筑项目全周期中得到充分而广泛的应用，可以切实弥补传统建筑设计中所存在的问题，使建筑设计者能够充分地考虑到建筑项目的内外环境、使用功能、外观效果、施工可行性及经济成本等方面的因素，让建筑后期的施工过程更流畅。 因此在具体的应用中，我们应通过制定BIM 标准、 明确应用点及制定应用流程的方式，提升BIM 应用与推广质量，为我国建筑事业的健康发展，提供必要的支持。