BIM技术在计算机辅助建筑设计中的运用研究

罗文娟 郑 颖

江西省商务学校 江西 南昌 330100

数字化技术的出现是信息时代到来的重要体现和特殊载体，应用在社会各方面都起到了关键作用。计算机辅助建筑设计模式的出现是建筑行业发展过程中的新方法，让整个行业产生了更新的生机和活力，本文针对BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用问题进行思考和探索，有利于发挥BIM这项技术的极大优势，让建筑设计的水平随之而增长，让建筑设计的内容更加清晰和完善，为行业进步提供坚实的保障。

1 正确认识BIM技术

1.1 BIM技术的内涵

建筑信息模型实际上是建筑工程项目中一种更加新颖独特的信息技术方法，BIM技术本身来自于三维数字技术，它可以融入建筑工程项目中不同的信息内容，最开始时BIM只是一个由国外博士提出的理想化概念，但伴随着时代的进步以及发展，这项理念逐渐成为了现实，在建筑工程项目中得到了灵活的应用，让建筑行业发展有了更新的机遇和空间。BIM技术的使用要求建筑工程的设计人员能打破过去设计过程中的局限及固有的思维限制，借助于新的工具和方法去优化传统的操作流程及模式，对各项任务进行灵活的分配，也能以全新的方式完成建筑设计的任务，BIM技术本身作为一项先进的计算机信息技术方法，它是在CAD技术之后所产生的一项更具时代性的新技术，和其他的计算机辅助设计功能相比较，其优势更加明显，对于整个建筑行业的发展也有着不可替代的作用。

1.2 BIM技术的原理

BIM技术可以用于建筑工程以及设施的整个生命周期，能对工程项目中的各部分内容做数字化的陈述及了解，也可以更加便携的去存储建筑信息内容，对其进行灵活的应用，让整个社会经济发展的速度更快也更迅猛。随着社会发展，信息技术提高，个人计算机得到了广泛的普及和应用，对于BIM技术的使用要求自然也随之而增长，让BIM技术应用的软件从最开始的低水平绘图工具状态逐渐转变为了当前能绘制大型建筑构件以及建筑整体的软件。BIM技术的主要应用对象是建筑构件，这些构件的不同属性会借助于编码的途径得到描述，构件中每一个对象都需要一些事先定义好的参数作为表达。

2 BIM技术用于建筑设计工作中的优势及价值

现如今在建筑设计工作中，对于计算机辅助建筑设计的应用已经更加广泛及常见，可以借助于不同类型的处理软件功能对建筑设计的图像信息及内容做进一步优化，但这种模式在实践过程中也存在着很多的缺点和不足，主要是设计人员在设计的工作中可能会有自己主观的意愿及想法，他们会根据自己的专业能力对建筑情况做分析，之后再设置总体的建筑方案，这个过程本身比较客观，但是将先进的技术和计算机辅助建筑设计之间构建结合，就能对建筑的实际情况做仿真处理，也能让设计的方案得到更多更可靠的数据支持，其中对于某些建筑设计问题的处理方式选择自然会更加稳妥，可以因地制宜，结合实际情况选择更加优良的方案[1]。

2.1 BIM技术的使用有助于提高建筑图纸的可视性

在过去社会发展的过程中，使用计算机辅助建筑设计时所选择的基本都是二维视图的模式，这种模式下设计出的图纸和人们习惯的观看方式并不相同，针对于审图人员以及施工人员来说，他们应当拥有二维图纸的专业技能和综合能力，从实际情况来看，需要审图人员有更加专业的审图技能，但很多施工人员却并不具备这种能力，这就会导致建筑施工的过程难度升级，施工的模式更加复杂，施工的效率相应比较局限。伴随着人们对于生活品质及追求的提升，在建筑的外观审美方面也产生了更高的要求。传统的计算机辅助建筑设计模式的可靠性相对比较差，应用的过程中就体现出了较大的薄弱之处，可能满足现代建筑设计以及发展过程中的多元化需求。BIM技术由于本身所拥有的可视性特点，就可以更加直观的展现出在建筑设计环节存在的一些质量问题，帮助工作人员感受其中的缺陷，也能对其做进一步优化[2]。

2.2 BIM技术的使用有助于促进建筑设计贴合度提高

过去开展建筑设计工作需要借助于平面设计图纸完成，图纸的数量丰富，经常能达到几百张甚至更多，需要由不同的人员合作共同完成设计的任务，而审图人员则需要和设计人员之间相互沟通思考，并对大量的设计图进行审阅，在其中掌握关键内容，整理重要信息，解决在设计图中有可能会出现的问题，也正是BIM技术的使用让建筑信息之间的关联性进一步增加，让设计图纸中潜藏的问题得到了大幅度的缩减。

2.3 BIM技术的使用促进了信息的高度集成

BIM技术可以借助于三维视图来展现出建筑设计的内容及效果，也可以借助于该项技术来对建筑内部的构建和结构做生动而真实的模拟，让建筑模型以及实际建筑工程的相似性相应提高。设计人员就可以从不同的角度对最终呈现出的设计结果进行深刻的分析和了解，确认建筑构件所展现出的属性以及调整的方向。比如说借助于BIM技术，可以了解建筑物中的某一个房间门的开户方向和其他部分是否存在着冲突及问题，也能借助于BIM技术所拥有的三维功能，帮助工作人员了解问题的调整方式及方向[3]。

2.4 BIM技术的使用让建筑设计智能化及自动化水平增长

BIM技术的使用可以针对建筑内部的信息做自动化的协调，主要的原因是在于参数化的模型是BIM技术的核心，该模型可以将几何形状的数据结合变更管理形成一个更新的整体，构建独立的数据库体系，因此BIM技术就能够针对系统中搜集到的各类型建筑信息做全面而统一的运算协调，也可以在这个过程中针对建筑模型的各项参数和尺寸做一一校对，不需要再像传统的计算机辅助技术支持之下的模式一样，对数据做一一标注，因此让计算机辅助建筑设计图的可操作性得到了大幅度增长[4]。

3 BIM技术在计算机辅助建筑设计中的运用分析

3.1 利用BIM技术促进虚拟建筑模型设计

而现如今开展建筑设计工作时，需要借助于计算机来辅助进行，这就能充分体现出计算机所具有的先进作用，也可以结合BIM技术来促进建筑模型的生成（如图1），这种建筑模型本身是一种虚拟的模型，体现出多维度以及全方位的视角，建筑设计工作人员能针对建筑模型构想出实际的建筑效果，获得相对应的信息[5]。首先，建筑模型的内部空间元素本身有着强烈的视觉冲击，这样的内部空间展示自然可以为设计工作人员提供关键的参考依据，其次是建筑设计应当对建筑的外在色彩做科学合理的选择，要利用软件对建筑物的颜色做进一步的填充，使之更加生动真实，和实际的情况更加相似，再借助于不同的颜色切换呈现出的效果，完成最终的色彩创作设计的任务。此外建筑设计人员也可以借助于建筑虚拟模型来完成设计的工作内容，可以利用建筑模型本身所拥有的5D展示效果为建筑设计工作者提供更加立体的视觉，弥补传统的设计工作中存在的平面设计缺乏的问题。除此之外，在使用BIM技术时，建筑模型的展示效果如果和设计师的前期设想存在着偏差，就能帮助设计师更好的了解问题的关键原因以及具体的位置，反复斟酌最终的设计效果，让设计的质量水平得以提高[6]。

图1 建筑模型

3.2 利用BIM技术自动生成建筑图纸文档

过去的建筑设计工作需要依靠相应的工作人员手动绘制完成，无法实现自动化的任务，这种图纸体现出平面性特点，而每一张图纸的立面设计以及剖面设计都需要有很大的工作量，会导致工作人员的时间和精力被消耗。这种手绘的设计图纸如果存在问题需要修改时，会导致整个工作的复杂度及难度升级[7]。除此之外，设计图纸的检验以及完善需要经过相当复杂的流程才能完全审核通过，这就会导致设计人员工作的积极性随之而下降，让设计的效率受到影响，还可能会致使在建筑设计中出现更新的问题，但借助于BIM技术用于计算机辅助建筑设计过程中就可以对这些问题进行顺利的解决。具体来说，BIM技术用于计算机辅助建筑设计的过程中促进了设计图纸自动化生成，让很多原本繁琐的工作流程得到了简化，利用计算机软件平台来对建筑设计进行操作，可以对原本已经生成的虚拟模型图纸做进一步的更改，不必再经过手绘的图纸就可以实现。其次是BIM技术数据库中拥有着海量的数据信息内容，在软件中就可以实时获取相应的材料，并根据设计师的需求生成不同视面的图纸，通过工作人员改变参数信息来对图纸的内容做进一步的调整。此外，基于BIM技术之下的计算机辅助建筑设计会配套相应的设备，为各种视图的打印提供方便的条件，让工作人员的工作时间得到了节省，工作压力也随之而下降[8]。

3.3 利用BIM技术实现绿色设计

BIM技术用于建筑设计的过程中对多个领域进行了较大的变革，比如说在采光问题以及通风问题上都让设计的难度得到了控制，资源的消耗量随之而减少，让设计的绿色化水平得到了持续性增长，也让用户的健康程度和使用的体验得到了升级。针对建筑物进行设计的过程中要综合考虑到工程量大小，也要考虑资源的合理分配任务目标的实现，特别是针对于一些中大型建设工程项目，要进行资源的合理性分配。BIM技术本身拥有自动统计的功能，可以了解工程项目中的不同环节所需要消耗的人力资源、建设材料以及机械资源情况，让建设工作处于高效而有序的运行状态，特别是借助于施工方案和工程设备的比较，就能发现其中最合适的方案及最理想的工程设备，防止出现资源浪费或者建设能力不足的问题，这种设计的模式相比教育传统的设计方法来说会更具说服力[9]。

3.4 利用BIM技术实现自动变更管理

BIM技术，用于计算机辅助建筑设计环节，可以促进自动变更管理任务的实现。首先是在建筑设计的过程中，针对于信息的录入以及提取便利性都极其关键，而自动变更管理功能的使用最为突出的优势就是能让工作人员获取的信息更具稳定性和时效性，解决了过去工作人员修改建筑设计图纸时所使用的软件的信息获取落后性问题。其次使用BIM技术，在计算机辅助建筑设计的过程中也能对信息进行很好的保存。传统的计算机辅助设计软件图纸设计本身独立存在，其中要对涉及到的环节做任意的拼接，从而实现平面图、立面图以及剖面图的设计任务要求，但是在图纸用到实际工程项目中就可能会出现图纸和实际情况相差较大的现象，因此需要在后续施工的过程中对这些问题做进一步的处理，会发生工程变更的问题，对整体的造价和进度造成影响，这和建筑设计信息丢失存在着紧密的关联，会导致建筑施工的信息无法及时且准确地提取，并将其呈现在设计的图纸上。为了进一步提高信息的完整性和全面性，就需要借助于BIM技术之下的计算机辅助设计平台为设计工作人员提供更加关键的信息搜索功能，展现出更好的成效[10]。

4 结语

总而言之，BIM技术适用于计算机辅助建筑设计的过程中，很好地突破了传统的设计方法及模式中存在的局限性，也能将数据以及平面图形进行转变，使之以虚拟的立体图形形式呈现，让用户在这样的模式下更加顺利的交流和沟通。利用BIM技术所具有的强大数据分析能力以及文档生成能力，使最终呈现出的设计精确度得到了顺利的升级，也帮助设计人员完成了很好的分工协作任务，让整个设计团队的效率及设计的质量随之而增长，有助于建筑工程安全开展以及可持续运行，强化工程项目全生命周期的控制成效，因此针对BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用问题进行的探索具有重要参考意义。