淺談計算機輔助建筑設計中BIM技術的應用

張喆

【摘要】隨著我國社會經濟的快速發展，公共建筑的要求也在不斷的提高，并且建筑結構的復雜性、科技含量和使用要求也愈來愈高。BIM技術屬于新型CAD技術，可實現建筑設計的技術創新。因此，本文則重點分析BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用。

【關鍵詞】計算機輔助建筑設計；BIM技術；應用

近幾年來，伴隨著互聯網技術的不斷發展， BIM技術的應用日益廣泛。傳統的計算機輔助建筑設計難以滿足當前現代建筑行業的高性能要求，也就無法設計出優秀的建筑設計圖。而BIM技術則可較好的解決這一問題，有效提高建筑設計質量。本文首先分析BIM技術在計算機輔助建筑設計中的重要性，然后探討BIM技術的相關應用。

一、計算機輔助建設設計中BIM技術的重要性

采用BIM技術可全面擺脫簡單的幾何應用格局，構成立體的建筑物整體。如下圖1所示：采用BIM技術設計的建筑與傳統的繪圖軟件所設計的建筑構圖相比，BIM技術更好的表達了建筑物的整體性。

1、優化施工方案

BIM技術，可對建筑設計、施工和管理三個生命周期進行優化管理，不僅可以有效促進數據信息交換和共享，還可以加快設計的決策速度，有效降低項目開發成本，如下圖2所示：滿足設計者需求。采取BIM技術，可綜合集成的管理在工程項目中的相關資料，并將其設計成為BIM中的信息數據模型，使該資料數據可以服務于該工程項目的全生命周期。

2、確保施工安全

應用BIM技術軟件來進行建筑設計時，操作對象不再是幾何對象，而是墻體、門、窗、梁、柱等建筑構件；并且在BIM系統屏幕界面上，可以修改施工中所存在的相關問題，設計圖中也不再是沒有關聯的點和線，而是由建筑構件所組成的整體。并且在整個建筑設計過程中，立足數據關聯技術，進行三維建模，可隨意生成各種平、立、剖面的二維圖紙，大大滿足現實建筑設計的需求。

3、克服維護障礙

設計過程中即可獲得高效、精確的建筑繪圖，實現圖紙文檔的自動生成（如下圖3所示）。不僅可以完善及協同工作平臺，還可以實現平面、立面、剖面圖與建筑三維模型的關聯。也就是在建筑設計中，若是某一圖紙發生變動，則其它圖紙中相應的部分也會同步被改動，關聯性極強，從而發揮了BIM技術設計的應用優勢。應用BIM技術，既可以支持傳統繪圖中的平、立、剖面圖的二維方式表達，同時，也可支持軸測圖以及透視圖等三維方式的表達，并以動畫方式顯示方案；此外，還可以支持可擴展標記語言（XML）格式，不僅便于數據在網絡中的傳輸，也可提升BIM方案數據的可擴展性。

二、BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用

1、概念設計

在概念設計階段要對整個設計方案進行構思，因此可能會有許多設計方案在這一階段出現，概念設計為設計的下一個階段提供基本構架。該階段是整個設計過程中最有創新性的部分，并且基本上決定了整個建筑的空間功能的分配，結構設備的設計和施工方法等。在概念設計中主要相關的是建筑方案的細化，建筑的體量以及外觀，并且對建筑的位置和現場的方位以及建筑的結構和室內環境的質量等進行確定。在傳統的常規設計中，概念設計是完全依賴建筑師的經驗和知識，形成方案后再交給設計團隊和其他成員進行分析和細化，在分析后如果對設計不滿意則需要進行修改。這一修改過程將會耗費大量的時間。但在基于BIM的建筑設計中，BIM設計可以為整體的設計提供一個全方位的模型，極大的節約了設計人員在圖紙繪制上所消耗的時間，使設計者的精力更多的集中在設計方案上。

2、設計深化

分析過程需要的信息資料則需要很長時間的編輯，BIM借助跨專業的整合設計省去了深化設計中很多重復性的建模過程，設計深化階段不僅可以代表真實的幾何形狀，還可以利用BIM接口進行導出分析。為了達到模型導出的作用，BIM建模軟件和分析軟件的有效接口具有以下特點：BIM軟件中特定屬性和關系是在專業分析需要的部分組合下形成的；包含建筑幾何形狀，可實現對建筑精確的表達。具體的BIM模型可以對分析模型進行提取，并在不同分析用途中實現改變。支持數據轉換的格式必須保證抽象分析模型和實體BIM模型中建筑關系的轉換，并且對雙方建筑信息的更新進行支持。不同的分析從模型中提取不同的信息，例如有些屬性是部分專業分析必須的，有些專業的分析是沒有必要性的。在目前的技術條件下發展一種對所有分析都支持的直接交換格式是不太可能的。

3、施工圖繪制

指導施工的重要方法就是圖紙，也正是這個原因，設計人員需要繪制大量的圖紙對業主和施工方的工作需求進行滿足。BIM的一項重要的功能就是圖紙的繪制，無論是平面、剖面還是立體的圖紙以及統計報表都可以借助BIM獲得?；贐IM的建筑設計中，施工圖的繪制同以上幾個階段比較是最為簡單的設計環節。在經過設計深化后，設計成果往往是一個包含了豐富建筑信息的三維模型，我們在BIM中所見到的形體都可以實現。在三維立體視圖下，剖切樓梯就能得到樓梯處的詳圖，即使是比較復雜的機房管理環境，在三維視圖下整個布局也會非常的清晰。由于BIM自身的特點，施工圖紙的繪制變得像是模型的附屬品，雖然圖紙在指導和記錄整個建筑建造過程中是比較重要的方法，但是在未來的發展中，施工圖紙很有可能會成為一種設計信息的表達，模型或將成為法律和建筑合約中關于建筑信息的重要表達方法。在美國的鋼結構協會中關于它的標準曾經說道指出：如果方案中的鋼結構有著模型和圖紙兩種形式的表達，那么設計的記錄就以模型為準。但是如果圖紙的格式法律限制被解除，BIM的發展會更加快速，設計和施工的高效率也會成為可能。

三、結束語

在計算機輔助建筑設計中應用BIM技術，不僅能可提高建筑設計精度及速度，而且還能夠提高工程施工效率，完善工程中管線布設過程中的協同工作，避免了重復建模過程，在施工圖繪制中利用BIM技術使圖紙的繪制變成模型的附屬品，幫助復雜建筑環境的清晰化，發揮實際應用價值。

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