BIM技术解读及其对建筑设计的影响

李东升

摘 要：纵观整个历史长河，有人类的地方就有建筑。而建筑工程作为一个十分古老的学科，在发展的过程中也引用了许多先进的计算机信息技术，并应用在实际工程项目中。由于人们对于居住水平标准的不断提升，建筑工程的规模也随之不断扩大。传统的设计软件因其二维模型无法直观表达建筑物整体形象、设计人员协同效率低和设计时间长等因素，已经无法满足如今高强度、高节奏的工程周期。

关键词：BIM技术;建筑设计;数字化;应用障碍

分类号：TU17;TU201

引言

随着城市化进程的快速推进，复杂的大型建筑工程要求在各个环节的协调上更加高效和准确。信息技术和产业软硬件的提升，为基于三维复杂模型构建的平台和软件提供了有效支撑。与此同时，BIM带来的建筑信息集成、全生命周期管理和性能分析，减少了建筑业资源浪费，很大程度上满足了节能减排与可持续发展的需求。在这样的背景下，BIM作为一种全新的理念和技术，日渐成为当前社会普遍关注的热点之一。

一、BIM技术的概念

BIM虚拟技术指的是使用图像和3D模型动态显示原始建筑的技术。在BIM设计过程中，将设计参数、属性等相关因素联系在一起，并将信息内置到计算机系统中以构建三维可视化模型。无论是在地下管线网络还是摩天大楼，均可通过BIM模型进行虚拟显示，从而实现与实际场景完全一致的精度。此外，从最初的设计阶段、施工阶段到最终的拆除和重建，都可使用BIM虚拟技术存储该阶段的数据。BIM虚拟技术的应用已逐步获得发展，不仅用于建筑项目，也用于一些基础项目，如道路建设、桥梁工程以及城市污水处理系统、市政排水等方面。另外，BIM技术还可为日常生活提供便利，如使用BIM虚拟模型可预测降雨量和流向。

二、BIM在建筑设计中的优势与不足

传统的建筑工程模式常常因为信息链的断裂而导致信息间的沟通不畅，信息传递障碍很容易造成重复劳动，资源和成本的浪费最终导致工程中出現变更不断、返工普遍、延期交付或超出规划的情况。而随着BIM技术的出现，它可以贯穿建筑的规划设计、施工建造、运行维护管理的各个阶段，改善了传统的信息传递方式，提高了工作效率，增加了各专业、各阶段的协同操作，大大提高了项目的品质。在设计阶段采用BIM技术，可使各个设计专业协同设计，减少缺漏碰缺等设计缺陷。在施工阶段，各个管理岗位、工序、工种的协同工作，可以提高管理工作效率。任何技术都有两面性，BIM技术虽好，但也有一些不足之处。首先，BIM工程是一个比较系统的工程，它不是一个人或者一个单位，又或者一个专业可以完成的，是需要参与建设的五大责任主体单位和各个专业，共同参与，共同协作，才能取得更好的效果。其次，BIM人才紧缺，不能满足需求。

三、BIM在建筑设计中的应用

1.优化结构设计

据统计，BIM技术多用于民用建筑的施工设计中，BIM技术主要用于民用建筑设计中的仿真模型建设、抗震分析以及各种力学性能的分析等多个方面。BIM技术能够有效提升民用建筑的抗震性与抗压性，为建筑质量的提升做出了巨大的贡献。除此之外，BIM技术的模拟性与可出图性能够帮助设计人员建立实际建筑的信息模型，用于抗震抗压以及各种力学性能的分析与研究，有助于设计人员更多地了解建筑结构中的现存问题，并制定合理的解决措施加以具体实施，从而达到优化建筑结构，增加民用建筑合理性的根本目的。

2.提高室内环境质量

（1）模拟室内通风。使用BIM模拟和分析建筑物的通风方位、尺寸和结构，掌握室内的通风情况及气流分布，实现室内合理通风并提高室内环境的舒适度。（2）自然光模拟。运用BIM分析该建筑物的天窗可用性，并参考中国绿色建筑设计中的自然光需求指数，模拟内部和外部照明环境，并指导建筑物中的自然光设计。为增强自然采光效果，需调整建筑物布局和结构的可见光透射率，并相应地调整室内布局。（3）热环境模拟分析。根据规划和建设计划，运用BIM建立工程的排水系统、路况、绿化等模型，并在BIM中根据现实的天气地理环境设置范围参数。还可构建个性化设计，进行绿化加固以减少热岛效应。（4）环境噪声模拟分析。运用BIM分析建筑物场地的当前状态，并使用计算机模拟环境，建立现有的立体模型，采用最新的室内装饰材料预测建筑物的声学质量。

3.低碳环保设计

生态环境已经遭到了巨大的破坏，整个建筑行业也大力推行绿色设计施工的方案。传统的技术由于其局限性，无法使材料得到最大程度的利用，从而造成材料的浪费。BIM技术可以具体展现不同部位材料的使用情况，令设计人员可以结合造价预算等条件对整个方案进行科学、低碳以及环保的设计。例如：①它可以模拟建筑物实际光照和通风条件，从而确定结构的最优选型方案，避免因为房子的采光不足、通风效果不好等因素而需要使用照明系统、空调等电器，与绿色环保的理念出现冲突;②BIM技术还可以在一定条件下模拟出建筑物的耗能情况，并在信息库中给出相似的方案对比，让设计者对围护构件的设计进行调整，从而提高它的热工性能。

三、结束语

随着社会经济的飞速发展，促进了我国建筑设计行业中对 BIM 技术的应用，尤其是民用建筑设计方面。民用建筑多数为商业性质，是我国居民的居住场所，因此民用建筑设计必须保证空间的合理性，同时满足住户对建筑功能的实际需求。BIM信息技术对设计人员在设计、计算机技术和图像技术水平上提出了更高的要求，在操作时需与专业技术团队合作，以确保BIM信息技术的准确性、合理性和可操作性。BIM信息技术在建筑结构设计中具有毋庸置疑的技术优势，但还应注意BIM信息技术在开发和应用中的一些不足之处，需加以改进和优化。总之，应继续对BIM技术进行研究和实践，促进我国建筑行业的进步和发展。

参考文献：

[1]邓春瑶，丛学森.BIM技术在土木工程施工管理中的应用研究[J].科技经济导刊，2019，27（35）：17-18.

[2]彭宝莹，杨志杰，李娜.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥，2015（5）：197.

2714500520399