BIM技术及其在建筑设计中的应用研究

摘 要：随着经济的迅猛发展，城市化的不断推进，BIM技术的诞生成为建筑行业的一场新型改革。与传统的二维平面技术相比，基于BIM技术的三位立体设计更为直观，使得建筑项目的施工效率和建筑品质都得到提升，极大地促进了建筑行业的发展。本文详述了BIM技术及其在建筑与工程设计中应用研究。

关键词：BIM技术；建筑设计；应用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.087

1 引言

隨着数字化和智能化在建筑领域的兴起，BIM技术应运而生，这种新型的技术设计是通过将信息数字化来建立一种虚拟的三维立体模型，设计者和施工者能够直观地通过参考模型而作出修改和优化，使设计方作出的方案更加人性化、科学化。BIM并不是一种软件，而是一种新兴的理念，在建筑行业应用广泛。

2 BIM技术

2.1 BIM技术的概念

即Building Information Modeling，翻译成中文就是建筑信息模型。简单来说，BIM技术是一个新型的概念，或者可以称其为一种数字表达，指的是在建筑的设计与施工过程中，包括策划、设计、施工、运营、拆除等阶段，进行建筑建造和数据管理的过程，该过程能提高工程设计行业进行作业时的效率和作业结果的质量。

三维数字技术是BIM技术的基础，BIM技术在三维数字技术的支持下，将建筑整个生命周期过程中可能涉及到的信息进行采集和处理，形成工程数据模型，是数字技术在工程设计领域的直接应用，在极大程度上帮助工程项目节约成本，提高效率，同时还降低了建筑过程中对环境的消极影响，符合低成本、高效率及绿色环保的经济理念。

2.2 BIM技术原理

BIM技术是一种主要针对于建筑与工程设计的CAD技术，将建筑方面的信息数字化，通过BIM技术，可将一个建筑设计中的全部信息都存储于一个电子模型中。

在所谓的BIM系统中，真实的建筑组成构件以编码的形式表现出来，即将建筑构件数字化。每个建筑构件对应一个对象，每个对象通过一组系数来表示其属性。以一面墙为例，其属性包括了这面墙的尺寸、材料、隔音性能、造价等性质。而二维的绘图软件仅能用简单的线条来表示。

2.3 BIM的优势和特点

BIM技术的主要特点有优化性、可视化、模拟性、协调性、可画图性等。其在协调能力方面很强，可供多位建筑设计者或多种软件之间进行建筑信息的分享与交流，使各个环节之间的连贯性加强达到提高作业效率、提升作业品质的效果，取代传统意义上的绘图方式，将二维设计向三维的可视设计转变，且对前期的场地考察及设计都有举足轻重的作用。

（1）数字化代替传统绘图，二维转化为三维。在没有BIM技术之前，工程设计及建筑行业主要依赖二位CAD技术来采集、提供各种相关信息，如平面图、剖面图等都是通过二维的图纸呈现出来的，然而这种传统的二维设计存在不少弊端。首先，随着城市化进程的不断加速，建筑设计的复杂度也逐渐提升。所以在进行建筑设计与建造的过程中对图纸精密度的要求也在不断提高，若继续使用二维的CAD技术来设计图纸，则会出现意图表达不清、施工单位难以理解等问题，无形中加大了施工的难度。而新型的三维可视化设计将二维图中平面的线条立体化，简单易懂，大大提高了施工效率。

（2）BIM分布式模型。在现代建筑行业中普遍使用的是BIM分析工具与BIM创作类工具相结合的分布式模型，诸如设计模型、施工模型、施工进度模型、制造模型、操作模型等则需要设计或施工单位进行制作。这些从属于BIM数据库的分布式模型为建筑过程、建筑项目提供了如估算工具、进度安排工具等分析工具。

3 BIM技术在建筑设计中的应用研究

3.1 复杂形体设计及建造应用

BIM技术在复杂形体设计及建造应用过程中有着重要的地位。在应用BIM技术的基础上，可将形体复杂的建筑的数据和信息数字化，不再局限于平面图，而是用立体的曲线呈现出来。从某种意义上来说，BIM技术的出现，给以建筑设计师极大的发展空间，建筑师们可以尽情发挥和创新，对现有的方案进行优化，达到更好的设计效果。同时，BIM技术可将复杂的建筑项目模块化、细化，将错综复杂的信息进行综合和分析，减少了工程设计中的误差与错误。

3.2 综合管线设计与管网综合排查

随着人们生活水平的不断提高，人民大众对建筑功能的要求也逐渐提升，综合管线设计就成为多功能建筑设计中的重中之重。在进行工程设计过程及施工中，做好综合管线的规划是对建筑高安全系数和高质量的保障。管线设计中常出现的错误现象有管线相撞、管线交错、管线施工不当等。在未出现BIM技术前，进行建筑管网设计时只能使用单一的人力目测，误差较大，容易造成管线的交错或相撞。而BIM技术中设有管网检测的功能，可通过将建筑管网转化为三维的立体模型，直观地表现出管网在建筑中的分布，且系统可自行监测出管线设计中不当的位置并进行详细标注，极大地减少了人力物力的损失并提高了设计与施工的效率，保障了整体管线的安全与质量。

3.3 消防性能优化设计

随着城市建筑的高度不断增高和面积的不断增大，对建筑的消防要求也必须相应的提升，而传统的规范设计则很难达到要求。可通过BIN技术对消防设计进行优化使建筑的消防设计更加合理、科学。其中，通过BIM技术可优化建筑材料耐烧极限、毒气体扩散时间、疏散距离及数字化模拟人员疏散时间等各项设计，同时可通过统计和计算提供灾害发生时疏散人群的最佳方案，将人员伤亡和经济损失降到最低。

4 结语

随着城镇化的不断推进，城镇建筑建设也飞速发展，传统的二维CAD技术不足以跟上时代发展的脚步。将新型的BIM技术运用到建筑设计上极大提升了建筑项目的质量和施工团队的效率，其可以说是建筑领域的一场技术革命，促进了建筑行业的发展。

参考文献：

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[2]中国建筑设计研究院第三届BIM论坛——“BIM标准、实践与趋势高峰论坛”成功举办[J].城市环境设计，2012（12）：37-37.

[3]解明镜，石磊，罗明等.基于BIM平台的集成化可持续建筑设计教学研究[J].中南林业科技大学学报：社会科学版，2012，6（03）：146-148.

作者简介：刘丹丹（1983-），女，山东烟台人，本科，助理工程师，建筑学专业。