基于计算机BIM技术的建筑设计及管理

董方

（西安石油大学，陕西西安，710065）

0 引言

建筑设计的计算机辅助CAD是建筑设计与计算机辅助融合的产物，通过数字化的应用，使得建筑设计师能从繁琐和大量重复的工作中释放出来，操作设计过程更加具有创造性和高效性。在软件和数据库的辅助应用下，实现多因素多方案的对比分析，更加全面充分的展现了设计师的理念和创造性。历年来，计算机辅助设计技术从最初的建筑设计绘图，到建筑设计三维建模，再到三维建筑影像处理，实现了质的跨越。并与多媒体技术的融合，拓展到虚拟三维动画和建筑信息模型，即Building Information Model（BIM）。

在国外一些发达国家，BIM 技术的应用已经较为普及，而国内目前尚处于初步应用阶段，在结合国外经验和国内应用效果来看，普遍认为，BIM 计算机技术将逐渐替代原有的建筑设计2DCAD技术，最终实现“虚拟建筑模型”的时代。因此，如何基于BIM技术高效的实现计算机辅助建筑设计，成为了现阶段需要探讨和研究的问题。

1 计算机BIM技术

从建筑设计技术发展至今，先后出现了诸多的建筑设计软件，从最初的平面图，到通过计算机建立起来的三维建筑模型渲染图，再到利用多类型信息形成的三维效果渲染图，但这些技术的弊端是对于建筑物上的相关信息并未彰显出来，只是对外部空间、立体、造型等进行设计，无法对设计工序进行逐步进行，现阶段比较流行和广泛应用的是BIM技术，常用的软件为Envisioneer。

1.1 BIM技术特点

BIM是建筑设计物理及功能的数字信息表达，在设计过程能提供可靠的信息，是一种用于管理、建造、设计的数字化方法，形成三维数字化来表达建筑工程项目的相关信息。具有以下3个特点。

（1）模型信息的三维空间建立，包括数字化的门窗、墙等，同时这些实体信息都存储在数据库中，方便后续的各种材料的生成；（2）数字化的实体结构实现了相互之间的智能互动，设计的图表等都存在于数字化的建筑模型内，使得能快捷的相互联系，极大的提高了工作效率；（3）信息传输、数据传达、三维模拟显示等都能充分的实现，使得设计更加准确和直观。

1.2 BIM技术信息化标准化

不同专业设计人员及不同类型的计算机系统、不同类型的设计软件，生成的设计文件可能存在无法兼容和相互读取的问题，因此，广泛的标准化需要被设立和推广，以实现资料的交换和共享。目前国际上采用IFD、IDM、IFC标准化，以及中国建筑标准设计研究院主编的两本BIM标准：《建筑工程设计信息模型交付标准》和《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》，以适应国际和国内的相关标准化的需求。

2 施工管理中的应用

2.1 BIM技术优势

不仅包含了常规CAD工程制图过程图件的几何信息，还包含了住所的应用信息，例如设计意向、结构分析、图纸、能量分析、施工管理等。其优势体现在以下几个方面。（1）设计者能够更加快捷的实现设计交互，创建数字化建筑模型与实际模型的模拟过程，并添加相应的结构，例如墙体、屋顶、楼梯等，实现过程更加形象和直观；（2）采用的三维建筑设计模型很大程度的提高了设计人员的设计效果，实现了设计构件在不同视图条件下的展现，比方说开门的方向及幅度等，还可通过三维模拟动画展现；（3）实现设计修改的智能化和自动化，其内部高质量和协调性的约束下，各个构件的双向关联，使得修改过程的实时性和准确性，实现单体修改而整体调整的全面性设计效果，大大的降低了设计修改过程的出错率；（4）BIM的一体化应用能实现文档创建、发布、管理的整个过程，实现建筑生命周期不同阶段的应用，实现高度集成化的数据库及模型。

此外，基于BIM模型，还能对建筑性能进行分析，包括建筑物采光环境、热循环性能、结构安全等，进行模拟优化使得达到较为良好的水平。

2.2 应用案例

BIM技术在施工过程，一般在施工前的设计、分包商的协调和施工过程质量控制阶段应用。例如，该技术应用在2016年竣工的体育馆项目，主要为钢材+混凝土结构，工程规划用地42000平方米，体育馆占地11200平方米，总建筑面积19800平方米，屋面材料选用金属屋面板，通过空间钢拱架结构支撑并承重；屋盖建筑标高约27m，下部三层为钢筋混凝土框架结构；屋盖为钢拱架结构，上铺金属屋面板。室外水池750平方米，室外绿化面积14600平方米，室外广场及道路面积12100平方米。工程总共花费了1.1亿。在这项庞大的项目工程中，BIM应用在了传统的工作包括二维图纸、协调空间和MEP的安装，并采用循环分析来降低施工过程出现矛盾的出错率。对各部件尺寸及相关的安装进行协调分析，避免不明确尺寸在施工过程中的出现，从而影响施工进度。建成模型后对每个部件渠道进行重叠分析，避免部件之间出现冲突，实现各个分包商之间的设计共享。

3 结语

阐述了计算机BIM技术在建筑设计及施工管理过程的优势及应用过程，体现出了BIM技术在建设施工管理过程的关键作用，为从事BIM技术进行建筑设计的相关人员提供借鉴。

参考文献

[1]蒋春霞,刘建友.建筑BIM中计算机技术的应用[J].门窗,2016,(9):200.

[2]朱宸,阚哲.计算机技术在BIM建筑建模中的应用研究[J].计算机与数字工程,2017,(11):2285-2289.

[3]王瑶,马驰.试述BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用[J].装饰装修天地,2017,(21):139.