基于参数化BIM建筑设计的特点及其应用分析

杨舒，焦体静

（济宁市建筑设计研究院）

1 引言

BIM就是建筑信息的模型，而基于参数的BIM技术也就是利用计算机技术建立建筑工程的虚拟三维模型，并在模型中通过数字化技术构建与建筑工程实际情况完全一致的数据库。在数据库中既包括了建筑构件的基本状态信息、几何信息和专业属性的描述，而且还包括其他的运动行为以及空间信息等非建筑构件的信息内容。由于该模型中含有丰富的工程信息，因此，极大地提高了信息的集成化水平，从而为建筑设计、结构设计、工程管理以及物业管理等提供了重要的参考作用，在建筑的整个生命周期都具有很高的应用价值。而在应用BIM进行建筑设计时，需要将建筑构件对象化，利用数字化的编码对建筑构件进行表述，因此，在属性描述中需要借助于各种参数，而对象代码需要将这些参数包括在内。一般来说，建筑属性的参数需要预先定义或遵循相关规则。在建筑设计中应用基于参数化BIM技术可以有效提高设计的效率和质量。

2 BIM设计的主要特点分析

基于参数化BIM建筑设计具有较强的联动性，在设计时从三维模型的构建开始就可以获得建筑工程的各种信息数据，不仅可以完成建筑平面的设计，同时还可以完成材料表、施工图以及工程造价等内容的编制[1]。另外，BIM既可以提高模型构建的速度，还可以减少设计成本，降低设计中的失误率，从而对建筑的三维设计、设计成本和时间进行全方面地控制管理。

2.1 基于参数化BIM建筑设计可以对建筑构件的属性信息进行数字化模拟

在建筑设计中应用BIM技术来构建三维模型，可以帮助设计人员获得建筑工程中各建筑构建的重量、建筑材料的价格和性能、施工进度等几何或非几何信息，这种信息的高度集成和可视化的三维模型可以为建筑工程的设计建造以及工程的管理和决策提供重要的参考依据。

2.2 基于参数化BIM建筑设计可以有效协调建筑构件的关系

在建筑设计中往往会出现不同专项建设相互冲突的问题，例如，建筑结构与管道布设之间的矛盾等，而应用BIM技术就可以对这些问题进行有效的协调，并通过三维模型来模拟热能传导效果、日照效果以及在发生突发情况时的疏散效果等各种情况，从而对设计方案进行合理优化。

2.3 基于参数化BIM建筑设计可以模拟紧急情况下的人员疏散等应急处置方式

应用BIM技术进行建筑设计时可以利用三维模型中所集成的物理、规则、几何以及参数变化等各种工程信息来模拟建筑在消防疏散和人员逃生等紧急情况下的适应性，从而实现对建筑方案进行较为复杂的优化设计[2]。这主要是由于BIM可以集成工程建设中各工序的参与方信息，描述工程项目在三维空间的复杂形态，而且各种数据信息以及建筑构件的空间关系高度精确，因此，为设计方案的复杂优化奠定了良好的基础。同时，应用BIM技术所建立的数字化三维模型与传统3D建模技术相比，其能够根据三维模型中的数据信息更新相应的图形参数，并自动生成文档，同时还能够共享信息的变更以及调整，这样当建筑设计的对象信息参数发生改变时，数字化模型也会相应地进行更新，从而提高建筑设计的效率和准确性。

2.4 基于参数化BIM建筑设计可以有效控制成本和资源，检测设计方案

在建筑设计中应用BIM技术可以对工程项目进行数字化的设计，并通过智能化管理来监督管理设计以及施工过程。BIM技术通过建立施工现场以及建筑构件的三维模型来实现对各工序中现场布置、材料使用等多种信息样本的可视化动态管理，从而对设计方案的可操作性进行检测，并有效控制工程设计施工中的成本和资源消耗。

2.5 基于参数化BIM建筑设计对施工过程进行模拟

建筑设计时，应用BIM技术可以通过计算机对数据进行分析并建立相应的三维模型，从而预测施工中可能存在的重难点环节以及建筑能够实现的功能，从而优化完善工程施工的技术方案和施工图，以促进建筑设计合理性和科学性的提高。

3 BIM技术在建筑设计过程中的实际应用

3.1 应用于设计复杂的建筑形体

在设计比较复杂的建筑形体时，应用基于参数化的BIM设计方法可以获得更加理想的设计效果。BIM技术可以整合复杂建筑形体的各种数据，并加以验证分析，从而进行多维曲线的建筑设计，对设计成果还可以进行立体展示[3]。这种通过信息模型的建筑设计方法为建筑设计构思以及创意的充分发挥创造了良好的条件，设计人员能够直观地看到设计成果，并便捷地对其进行优化，从而提高建筑设计的水平。另外，应用BIM技术来进行复杂建筑形体的设计还可以利用三维模型将其分解为各个单元或结构，并加以分析优化，从而有效地降低建筑设计方案中的失误率。

3.2 应用于设计综合管线或排查管网综合

由于现代建筑逐渐向功能的多元化方向发展，其体量随之增加，同时建筑工程中还包括了越来越复杂的机电管网，这些对建筑设计提出了更高的要求。传统的通过目测方式对管网设计进行检测的方式很容易造成管线之间发生交错或者相撞的问题，已经难以满足现代建筑设计的需要[4]。而BIM技术可以利用直观的三维管网模型自动检测并分析管网在建筑内部的布局情况，从而及时发现建筑管网设计中的不当之处，并准确标注出管线交错或者相撞的具体位置，从而有效避免了管线设计和施工中的失误，使管网设计的科学性、合理性以及检查的效率都得到了明显的提高，从而保证了建筑管网设计的水平和质量。

3.3 应用于设计优化建筑物的消防能力

由于现代建筑逐步向超高型和超大型的方向发展，传统的设计方法和规范已经难以达到建筑工程对消防安全的设计要求。应用BIM技术来进行建筑设计，可以优化建筑工程的消防性能，使消防设计更加科学合理。通过BIM的数字化模拟可以充分了解建筑材料和结构的耐烧性能和极值参数、人员疏散所需要的距离和时间以及有害气体的蔓延速度等，从而可以对不同的设计方案进行分析比较，选择最佳的消防设计方案和人员的疏散方式，为建筑和人员的安全提供更加可靠的保障。

4 结语

随着我国社会经济的发展，城市的规模在不断扩大，相关的建设工程项目也在不断地增加，极大地促进了我国建筑行业的快速发展。而城市中现代化建筑的建设对于设计的质量和水平都提出了新的要求。因此，建筑设计人员要积极运用先进的参数化BIM等设计方式，准确把握BIM技术的设计特点，扩大其应用范围，在建筑设计中优化建筑资源的配置，提高设计的效率，从而促进我国建筑行业的现代化发展。