浅谈计算机辅助建筑设计中BIM技术的应用

张喆

【摘要】随着我国社会经济的快速发展，公共建筑的要求也在不断的提高，并且建筑结构的复杂性、科技含量和使用要求也愈来愈高。BIM技术属于新型CAD技术，可实现建筑设计的技术创新。因此，本文则重点分析BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用。

【关键词】计算机辅助建筑设计；BIM技术；应用

近几年来，伴随着互联网技术的不断发展， BIM技术的应用日益广泛。传统的计算机辅助建筑设计难以满足当前现代建筑行业的高性能要求，也就无法设计出优秀的建筑设计图。而BIM技术则可较好的解决这一问题，有效提高建筑设计质量。本文首先分析BIM技术在计算机辅助建筑设计中的重要性，然后探讨BIM技术的相关应用。

一、计算机辅助建设设计中BIM技术的重要性

采用BIM技术可全面摆脱简单的几何应用格局，构成立体的建筑物整体。如下图1所示：采用BIM技术设计的建筑与传统的绘图软件所设计的建筑构图相比，BIM技术更好的表达了建筑物的整体性。

1、优化施工方案

BIM技术，可对建筑设计、施工和管理三个生命周期进行优化管理，不仅可以有效促进数据信息交换和共享，还可以加快设计的决策速度，有效降低项目开发成本，如下图2所示：满足设计者需求。采取BIM技术，可综合集成的管理在工程项目中的相关资料，并将其设计成为BIM中的信息数据模型，使该资料数据可以服务于该工程项目的全生命周期。

2、确保施工安全

应用BIM技术软件来进行建筑设计时，操作对象不再是几何对象，而是墙体、门、窗、梁、柱等建筑构件；并且在BIM系统屏幕界面上，可以修改施工中所存在的相关问题，设计图中也不再是没有关联的点和线，而是由建筑构件所组成的整体。并且在整个建筑设计过程中，立足数据关联技术，进行三维建模，可随意生成各种平、立、剖面的二维图纸，大大满足现实建筑设计的需求。

3、克服维护障碍

设计过程中即可获得高效、精确的建筑绘图，实现图纸文档的自动生成（如下图3所示）。不仅可以完善及协同工作平台，还可以实现平面、立面、剖面图与建筑三维模型的关联。也就是在建筑设计中，若是某一图纸发生变动，则其它图纸中相应的部分也会同步被改动，关联性极强，从而发挥了BIM技术设计的应用优势。应用BIM技术，既可以支持传统绘图中的平、立、剖面图的二维方式表达，同时，也可支持轴测图以及透视图等三维方式的表达，并以动画方式显示方案；此外，还可以支持可扩展标记语言（XML）格式，不仅便于数据在网络中的传输，也可提升BIM方案数据的可扩展性。

二、BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用

1、概念设计

在概念设计阶段要对整个设计方案进行构思，因此可能会有许多设计方案在这一阶段出现，概念设计为设计的下一个阶段提供基本构架。该阶段是整个设计过程中最有创新性的部分，并且基本上决定了整个建筑的空间功能的分配，结构设备的设计和施工方法等。在概念设计中主要相关的是建筑方案的细化，建筑的体量以及外观，并且对建筑的位置和现场的方位以及建筑的结构和室内环境的质量等进行确定。在传统的常规设计中，概念设计是完全依赖建筑师的经验和知识，形成方案后再交给设计团队和其他成员进行分析和细化，在分析后如果对设计不满意则需要进行修改。这一修改过程将会耗费大量的时间。但在基于BIM的建筑设计中，BIM设计可以为整体的设计提供一个全方位的模型，极大的节约了设计人员在图纸绘制上所消耗的时间，使设计者的精力更多的集中在设计方案上。

2、设计深化

分析过程需要的信息资料则需要很长时间的编辑，BIM借助跨专业的整合设计省去了深化设计中很多重复性的建模过程，设计深化阶段不仅可以代表真实的几何形状，还可以利用BIM接口进行导出分析。为了达到模型导出的作用，BIM建模软件和分析软件的有效接口具有以下特点：BIM软件中特定属性和关系是在专业分析需要的部分组合下形成的；包含建筑几何形状，可实现对建筑精确的表达。具体的BIM模型可以对分析模型进行提取，并在不同分析用途中实现改变。支持数据转换的格式必须保证抽象分析模型和实体BIM模型中建筑关系的转换，并且对双方建筑信息的更新进行支持。不同的分析从模型中提取不同的信息，例如有些属性是部分专业分析必须的，有些专业的分析是没有必要性的。在目前的技术条件下发展一种对所有分析都支持的直接交换格式是不太可能的。

3、施工图绘制

指导施工的重要方法就是图纸，也正是这个原因，设计人员需要绘制大量的图纸对业主和施工方的工作需求进行满足。BIM的一项重要的功能就是图纸的绘制，无论是平面、剖面还是立体的图纸以及统计报表都可以借助BIM获得。基于BIM的建筑设计中，施工图的绘制同以上几个阶段比较是最为简单的设计环节。在经过设计深化后，设计成果往往是一个包含了丰富建筑信息的三维模型，我们在BIM中所见到的形体都可以实现。在三维立体视图下，剖切楼梯就能得到楼梯处的详图，即使是比较复杂的机房管理环境，在三维视图下整个布局也会非常的清晰。由于BIM自身的特点，施工图纸的绘制变得像是模型的附属品，虽然图纸在指导和记录整个建筑建造过程中是比较重要的方法，但是在未来的发展中，施工图纸很有可能会成为一种设计信息的表达，模型或将成为法律和建筑合约中关于建筑信息的重要表达方法。在美国的钢结构协会中关于它的标准曾经说道指出：如果方案中的钢结构有着模型和图纸两种形式的表达，那么设计的记录就以模型为准。但是如果图纸的格式法律限制被解除，BIM的发展会更加快速，设计和施工的高效率也会成为可能。

三、结束语

在計算机辅助建筑设计中应用BIM技术，不仅能可提高建筑设计精度及速度，而且还能够提高工程施工效率，完善工程中管线布设过程中的协同工作，避免了重复建模过程，在施工图绘制中利用BIM技术使图纸的绘制变成模型的附属品，帮助复杂建筑环境的清晰化，发挥实际应用价值。

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