BIM技术对传统建筑设计的冲击分析

摘要：BIM作为一种革命性的设计方法，对改变建筑设计现状、提高建筑行业发展水平具有重要意义。本文论述了BIM技术对传统建筑设计的冲击，通过实例探讨了BIM技术的应用情况，明确了BIM技术的实际应用效果。

关键词：BIM技术；发展历程；传统建筑设计；冲击；工程实例

1、引言

现代社会背景下，建筑科学技术正在以一个飞快的速度发展，建筑设计也经历了手工、工业化、信息化几大阶段。BIM 技术作为一项重要的信息化技术逐渐进入建筑行业，其有效弥补了CAD 设计的各种缺陷，其设计表达更直观，信息共享、互动，协同更有效，有利于促进整个建筑行业的持续发展。

2、BIM技术对传统建筑设计的冲击

过去20年来，CAD技术的普及应用使得建筑师、工程师们从繁杂的手工绘图中解脱出来，而BIM技术的应用促进了工程设计的二次革命，实现了二维图纸到三维设计的转变，其对传统建筑设计的冲击主要可以归纳为以下几点：

2.1实现了建筑设计的思维转型

在传统的建筑设计中，主要是由设计师构思一个三维空间，并在脑海中将其翻译为二维平、立、剖面，并以二维图纸的形式表达出来，最后由实施人员根据二维图纸打造三维实体空间。BIM技术提供的是一种更加接近现实世界的设计思维，主要表现为一种链条式的复合的建筑产业化模式：“分散的现实→分散的虚拟→整体的虚拟→分散的现实→现实的整体”，其以虚拟的三维设计思维为出发点，将传统的二维平面图纸转化为三维、四维的立体信息模型，拓展了建筑师对建筑形态探索的具象化、可操作性，真正促进建筑设计朝着三维、四维的转变。

2.2增强了各专业间的协调沟通

在传统建筑设计中，主要流程为“建筑→结构→水电”，不同专业、不同节点交流对接均可能产生信息阻塞、沟通不足的问题，导致不同设计个体版本冲突，如：土建内部冲突、水暖电各专业内部冲突、建筑结构与各类設备间冲突，由此给后期建筑施工带来不利影响。通过 BIM 技术的合理应用，有利于减少甚至是避免此类事件的出现，为各专业协同设计提供良好平台。

2.3促进了建筑设计的相关方信息共享

在传统建筑设计中，非专业人员若是想要了解更加全面的信息是十分困难的，甚至在某种意义上可以说是剥夺了项目相关方在不同阶段进行信息交流的机会。BIM的应用，有利于促进建筑设计的相关方信息共享，颠覆了传统CAD设计成果分散在各专业的表达方式，无论是建设方、施工方，还是监理方等均可更加直观的掌握项目全貌，降低了非专业人士的理解难度，提高了相关信息共享度。

3、实例探析BIM技术在建筑设计中的应用

3.1工程概况

本文仅以石门市民之家建筑设计为例，对BIM技术在建筑设计中的应用展开具体分析。市民之家设计为三组建筑群。由博物馆和规划馆组成的“文石”组群，集中展示石门深厚的历史与光明的未来，寓意沉淀过去展望未来；中间部分是由市民服务中心、档案馆和图书馆组成的“兰山”组群，为市民提供服务，服务于现在；左部分是由演艺中心和文化馆组成的“橘光”组群，用橘的概念来演绎柔软流动的艺术。设计中为体现如水冲石起、时光留痕、诗意天成的设计理念，建筑模拟通过流水冲刷的自然形态，刻印到市民之家建筑群体中，建筑如生在水畔滩石，或尖锐，或绵柔，建筑犹如澧水长河的印记，刻画着石门历史，展现石门精神文化。

建筑设计为异形结构，框架+钢结构混合体系，屋顶设置设备，为更好的展示建筑第五立面，设备需利用异形结构包裹，并留出以后检修空间，建成后将成为地标性建筑。

3.2主要重难点

本工程项目体量大，单体多，功能变化多，形态复杂。立面上，每层均有外挑，下部为斜角，到顶后或变为弧形，或形成尖角，或为斜坡，或为玻璃顶，跳跃灵动。平面上内部楼梯变化复杂，空间变化多端，建设方希望从三维立体直观观察，并形成三维动画集中展示，图纸能准确反应实际情况，造价准确，杜绝变更。设计积极响应建设方意见，为更好并准确的完成施工图，配合结构完成斜梁斜板定位、异形结构定位，各专业配合完整，减少变更，模拟实际建设情况，基于此，决定采用BIM设计，用Revit 软件建设平台，各专业在同一平台完成全部施工图纸设计。

3.3 BIM技术深化设计

3.3.1管综深化设计

本工程机电复杂，尤其地下室，设有人防、车库、食堂、设备机房、博物馆展厅等，地下设置有大量机电管线，由于上部建筑变化，下部柱网并不完整，空间变化较多，给综合管线排布带来较大的困难。为弥补传统二维深化不足，采用BIM技术开展管综深化设计，具体实施流程：各专业建模→碰撞检测→碰撞报告→碰撞情况汇报→高速原则制订→模型确认→二维出图。

BIM技术的应用，直接预见了管线施工可能遭遇的碰撞，并在模型中加以调整。与传统二维深化相比，一层管综深化工作效率提高超过50%，深化图纸更加详尽、准确，通过三维模型的展示，各方对复杂节点把控更好，得到了一致认可。

3.3.2复杂钢筋节点深化

本工程建筑体量大，钢结构设计难度大。如：市民服务中心中间大跨度，跨度达30m并形成转折，上部建筑及周边柱均采用钢结构，大量钢骨柱的存在给钢筋深化增加了难度。在复杂钢结构节点，出现多根梁与钢骨柱交叉的问题，由于劲性钢结构节点二维蓝图在关于钢骨柱与梁间钢筋穿孔、锚固、贯通连接等环节常出现多种交叉错误，本项目采用 Revit 软件对有代表性的复杂节点开展钢筋排布调整深化建模工作，如图1所示即为实施流程。

BIM技术下的深化设计效果是传统人工与一般软件均无法达到的，其可指导施工，同时附带的尺寸信息、排布方式均可随设计变更自动调整，节点深化效率高，节省大量人工，应用效果良好。

4、结语

综上所述，BIM是建筑业发展大势所趋，其可克服传统CAD设计中数据传输错误率高、各专业协调性差等缺点，在实际应用中，需根据项目情况构建BIM模型，完成二维设计向三维设计的转变，真正提高建筑设计质量。

参考文献：

[1]刘照球，万福磊，李云贵.BIM内涵及其在设计与施工中的价值分析[J].建筑科学，2014，30（7）：80-85.

[2]李志成，王飞龙，吉久茂，等.BIM技术在建筑工程设计中的应用[J].铁道科学与工程学报，2016，13（6）：1179-1185.

作者简介：甘海华，男，1983年，本科，湖南衡阳人，工程师，工作方向：建筑设计。