1、BIM 技术在建筑设计中的应用探索摘要 :本文对 BIM 技术的概念、工作原理进行了阐述，详细分析了BIM 技术在建筑设计中的应用优势，整理和归纳了 BIM 技术在建筑设计中的几种典型应用。 关键词：BIM 技术 建筑设计 信息化 中图分类号：TU2 文献标识码： A 1.BIM 技术概述 BIM（Building Information Model，建筑信息模型）技术，核心是通过在计算机中建立虚拟的建筑工程三维模型，同时利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（例如空间、运动行为）的
2、状态信息。借助这个富含建筑工程信息的三维模型，建筑工程的信息集成化程度大大提高，不仅可以用于建筑设计，还可以用于结构设计、设备管理、工程量统计、成本计算、物业管理等，可以在整个建筑业中发挥作用，管理建筑生命周期的全部信息。 2.BIM 技术原理 BIM 技术，是一种专门面向建筑设计的基于对象的 CAD 技术，用于对建筑进行数字描述。利用 BIM 技术可以在一个电子模型中存储完整的建筑信息，这种方法被称赞为一种最新的变革。 在 BIM 应用系统中，建筑构件被对象化，数字化的对象通过编码去描述和代表真实的建筑构件。一个对象需要有一系列参数来描述其属性。这个对象的代码必须包含这些参数。参数通常是预先
3、定义好的，或者遵守某些制定好的规则。这些参数信息就构成了建筑的属性。例如，一个墙对象是一个具有墙的所有属性的对象，不仅包括几何尺寸信息如长、宽、高，还包含了墙体材料、保温隔热性能、表面处理、墙体规格、造价等等。而在一般的 CAD 绘图软件中，墙体是通过两条平行线的二维方式来表达，线条之间没有任何关联。 3.BIM 技术工作概念 正如众所周知的“虚拟建筑”或是“建筑模拟”：图形, 建筑视图, 表现, 计算与工程量清单都会自动的从 3D 模型中得到。具体可概括为如下几点： 1）单一文件概念:完整的建筑项目模型和其所有的文档都包括在虚拟建筑文件里面。 2）模型是由真实建筑构件组成的。 3）模型与文档
4、相互关联。 4）自动化文件工作流程管理。 5）建筑内容(图库)。 6）建筑信息数据库与建筑构件相连。 7）额外内容(渲染, 动画, 数量计算, 清单) 。 4.BIM 技术在建筑设计中的优势 4.1 可视化的虚拟建筑设计体验 运用 BIM 技术，建筑师可以创造“所见所想即所得”的虚拟建筑模型。建筑师可以随时看到设计的效果，身临其境的感受建筑内部的空间效果，确认设计思路、比较各种材料、颜色及不同的体量造型是否和谐以及所创造的空间是否与环境相融。基于 BIM 技术的虚拟建筑设计极大地解放了建筑师的想象力和创造力，将建筑师从图纸中解放出来。 通过 BIM 可以将专业、抽象的二维建筑描述通俗化、三维直
5、观化，直观生动的三维模型使得建筑师可以自由地与他人交流、沟通，使得业主等非专业人员对项目功能性的判断更为明确、高效，决策更为准确，从而使设计方案能够进行预演，方便业主和设计方进行场地分析、建筑性能预测和成本估算，对不合理或不健全的方案进行及时的更新和补充。4.2 高效智能的设计评估 运用 BIM 技术创建的虚拟建筑模型中包含着丰富的非图形数据信息，提取模型中的数据，导入分析模拟软件中，即可进行面积分析、体形系数分析、可视度分析、日照轨迹分析、建筑疏散分析、结构分析、热工性能分析、管道冲突检验、防火安全检验，以及能量分析、规范检验等。通过分析可以及时准确的反映设计方案的可靠性和可行性，给方案的合
6、理化设计提供了准确的数据。这大大降低了性能化分析的周期，提高了设计质量，同时也使设计公司能够为业主提供更专业的技能和服务。 4.3 便捷的图形文档输出与修改 只要虚拟建筑模型建立起来，无论是在任何一个设计阶段，都可以自由的生成所有相关的建筑图纸、文档、图表。平面图、立面图、剖面图、3D 视图甚至大样图，以及材料统计、面积计算、造价计算等等都从建筑模型中自动生成。不仅仅在于充分利用计算机的高速性和智能性，大大提高建筑设计的质量，还保证了图纸的准确性，减少了错误，提高了工作效率，降低了工作强度。所有图纸直接从模型中生成，所有的修改和变更都会自动反映到整个项目的全部文件中，实时更新。利用 BIM 技
7、术，在虚拟建筑中工作，建筑师可以把大部分时间花在设计上，从繁重的绘图工作中解放出来。 4.4 协同工作 随着建筑工程复杂性的不断增加，学科的交叉与合作成为建筑设计的发展趋势，这就需要协同设计。基于 BIM 技术，可以使建筑、结构、给排水、暖通空调、电气等各专业在同一个模型基础上进行工作。从而使设计信息得到及时更新和传递，提高建 筑设计的质量和效率，实现真正意义上的协同设计。此外，利用 BIM技术，可以使分布在不同地理位置的不同专业的设计人员通过网络的协同展开设计工作。协同设计是在建筑业环境发生深刻变化、建筑的传统设计方式必须得到改变的背景下出现的，也是数字化建筑设计技术与快速发展的网络技术相结
8、合的产物。 5.BIM 技术在建筑设计中的应用 由于以上强大优势，BIM 技术在建筑设计领域中得到了很好的应用，不只是充当画图的工具，而是已成为一种设计理念，为设计师想象力的发挥提供极大的空间。在建筑设计中，BIM 技术主要应用在以下方面： 1）场地分析：通过 BIM 结合地理信息系统（Geographic Information System，简称 GIS） ，对场地及拟建的建筑物空间数据进行建模，帮助项目在规划阶段评估场地的使用条件和特点，从而做出新建项目最理想的场地规划、交通流线组织关系、建筑布局等关键决策。 2）建筑策划 BIM 能够帮助项目团队在建筑规划阶段，通过对空间进行分析来理解
9、复杂空间的标准和法规，从而节省时间，提供对团队更多增值活动的可能。 3）方案论证 通过 BIM 来评估所设计的空间，可以获得较高的互动效应，以便从使用者和业主处获得积极的反馈。在 BIM 平台下，项目各方关注的焦点问题比较容易得到直观的展现并迅速达成共识，相应的需要决策的时间也会比以往减少。 4）可视化设计 BIM 使得设计师不仅拥有了三维可视化的设计工具，所见即所得，使设计师能使用三维的思考方式来完成建筑设计，同时也使业主及最终用户真正摆脱了技术壁垒的限制，随时知道自己的投资能获得什么。 5）协同设计 借助 BIM 的技术优势，协同的范畴也从单纯的设计阶段扩展到建筑全生命周期，需要规划、设计
10、、施工、运营等各方的集体参与，因此具备了更广泛的意义，从而带来综合效益的大幅提升。 6）性能化分析 利用 BIM 技术，将建筑师在设计过程中创建的虚拟建筑模型导入相关的性能化分析软件，就可以得到相应的分析结果，可提高设计服务质量和工作效率。 6.结语 BIM 技术在建筑设计中具有强大的优势，也是未来建筑设计、施工与运营管理的必然发展趋势，并且可应用于建筑全生命期管理，提高建筑行业规划、设计、施工和运营的科学技术水平。本文仅作抛砖引玉，希望能和业内专家学者一起共同探讨 BIM 技术在建筑设计中更为广阔的应用和更好的发展。 参考文献： 1BIM 技术在计算机辅助建筑设计中的应用初探.赵昂.重庆大学硕士论文.2006.5 2BIM 技术全寿命周期一体化应用研究. 刘占省，王泽强，张桐睿，徐瑞龙. 施工技术.2013.9. 3 BIM 和 BIM 相关软件.何关培.土木工程信息技术.2010.12 4 BIM 在国内建筑全生命周期的典型应用.过俊.建筑技艺.2011.Z1 5 BIM 技术在建筑设计方案前期深入探索应用. 黄伟华刘春雷闫文凯.土木建筑工程信息技术.2013.8
