BIM在建筑设计中的实际应用研究

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　　摘要：随着社会经济的不断发展，建筑行业也进入了高速发展的阶段，尤其是随着城市化进程的加快，城市建筑建设规模不断扩大，然而在进行建筑设计的过程中，使用传统的计算机辅助设计方式已经跟不上时代发展的步伐，进一步提高设计质量及效率成为了建筑行业发展的重要课题。建筑信息模型（BIM）的出现，解决了传统设计方式中的不足，极大的提高了建筑设计的效率及质量，成为了建筑行业的一次技术革命。
　　关键词：BIM；建筑设计；应用研究
　　Abstract: With the development of society and economy, the construction industry has entered a stage of rapid development, especially with the city to accelerate the process of city construction, the construction scale is expanding constantly, but in the process of architectural design, computer aided design using traditional has not kept up with the pace of development of the times, to further improve the design quality and efficiency become an important research topic of the development of the construction industry. Building information modeling (BIM) appear, solve the problems of traditional design method, greatly improves the efficiency and quality of architectural design, become a technological revolution in the construction industry.
　　Key words: BIM; architecture design; application research
　　中图分类号：文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
　　
　　随着城市化进程的不断加快，城市建筑规模及范围不断扩大，加上众多新工艺、新材料、新技术的应用，使得工程建筑中存在的不确定因素越来越多，整体工程的风险因素逐渐增加。与其他的行业相比较，建筑行业中存在的不确定因素更多，其风险因素贯穿于整个的建筑生命周期，包括建筑设计、建筑施工、建筑管理等方面。随着时代的发展，建筑行业发展出现了大型化、复杂化、高层化趋势，对建筑的设计提出了更高的要求。由于技术水平的限制，几十年来，建筑行业中建筑的设计、施工、运营等环节都是通过二维设计施工图纸及平面技术文档来实现的，采用的是传统计算机辅助设计方式，效率低、协同性较差，专业之间协调与配合较差。BIM的出现引发了建筑行业的一场革命，成为了提高设计效率、加强协同设计的平台，极大提高了建筑设计的效率及质量，解决了传统技术中的不足，推动了建筑行业的快速发展。本文从BIM的概念及特点优势出发，讲述了BIM在建筑设计之中的实际应用，并对BIM发展的未来进行了展望。
　　
　　
　　一、BIM概念
　　（一）BIM概念
　　BIM，英文全称为Building Information Modeling，译为建筑信息模型。BIM并不是一个软件，而是一种概念，指的是在建筑的整个生命周期中，包括策划、设计、施工、运营、拆除各个阶段，进行建筑生产及管理数据的过程，属于提高工程建设行业各个环节效率及质量的系统工程。BIM以三维数字技术作为基础，将建筑工程中涉及到的各种信息集成为工程数据模型，可以为建筑设计与施工提供协同一致的信息。
　　BIM技术的出现，改变了传统的交付模式与建筑信息交流模式，创造性的建立了三维或四维的虚拟仿真模型，这种三维或四维虚拟仿真模型的出现，对建筑设计的思维方式、建设设计的方法及协作过程产生了极大的影响，从根本上改变了建筑设计模式。
　　
　　二、BIM的特点优势
　　BIM具备优化性、可视化、模拟性、协调性、可画图性等众多特点与优势，可以在不同的建筑项目参与者、不同的软件之间进行信息交流、分享，提供极强的协调能力，加强各个环节的配合效果，提高生产效率，加强质量控制，对于提高整体建筑工程的效率及质量发挥着极为重要的作用。综合分析BIM的优势特点可以发现，BIM技术的出现，改变了传统的绘图方式，开始向数据库发展，并将二维设计转化为三维动态可视化设计，具备极好的分布式模型。
　　（一）绘图转化为数据库，三维动态可视化设计代替二维设计
　　在BIM技术未出现之前，建筑行业主要是依靠传统的二维CAD设计进行各种资料的提供，如建筑的详图、立面图、平面图、剖面图与设计说明，材料使用表等，都是通过二维设计图纸的方式进行信息传递，展示建筑设计成果。但这种传统的二维设计方式存在着较多的弊端。首先是其设计量十分的大，尤其是随着城市建筑越发的复杂化，对建筑设计的图纸要求更为精细、准确，但在进行二维CAD设计时，经常会出现信息偏差，在各种复杂的剖面图、立面图、平面图及详图之中，传递着重要的信息，一旦信息出现偏差，就会造成建筑在施工过程中出现较大问题，如机电管线碰撞甚至是错位的现象，影响整体工程的质量及品质。时代的发展及各种标志性建筑的出现，建筑的内部空间及结构越发复杂，造型越发独特，继续使用传统的二维CAD设计方式进行建设设计，将会引发一系列的设计表达及协同问题，很难保障建筑设计中精确性。采用传统的二维CAD设计方式进行大型工程项目的设计，会导致各个工程中存在较多的设计图纸，而对于整体的建筑设计来说，每一个项目的设计图纸都是一个相对独立的部分，一个单独的系统，很难将众多单独的单元进行整合，形成资料分散，为集中资料进行整体建设设计的理解，还需要通过专业技术工程师的解读，出现了建筑设计与各个专业之间的协调与配合问题，导致设计意图不能很好的被施工单位所理解，影响整体工程的协作，引发一系列的工程问题。
　　而BIM建筑信息模型的出现，解决了设计中各个项目独立的状态，将所有单元的设计集成为数字化数据库，极大的推动了建筑行业的发展。BIM技术将建筑项目所有功能及实体特征展示在数据库之中，这个数据库为中央存储库。建筑项目所有的成员及各个单位都可以通过中央存储库进行信息的交流、共享，提高了建筑施工过程中各个单位及专业的协作度、项目整合度。BIM技术实现了三维动态可视化设计，将传统的线条设计方式以三维立体实体图的形式展示出来，对于优化建筑设计，提高各个专业之间的协调与配合发挥着重要作用。
　　（二）BIM分布式模型
　　在当前建筑行业中，通常使用的是BIM分析工具与BIM创作类工具相结合的分布式模型，建筑项目中一些单独的模型需要由设计单位及或施工单位进行制作，主要包括设计模型、施工模型、施工进度模型、制造模型、操作模型等。这些分布式模型都属于BIM数据库，可以为工程项目施工过程中提供较多的分析工具，如模型检测工具、进度安排工具、估算工具等，可以为设计人员优化设计、协同设计提供极佳的平台。
　　
　　三、BIM在建筑设计中的实际应用研究
　　（一）复杂形体设计及建造应用
　　BIM技术的出现，对于复杂形体设计及建造应用存在着极为重要的作用。通过BIM技术，可以针对复杂形体建筑进行数据上的验证及整合，实现多维曲线设计，以立体形式将设计成果展示出来。建筑信息模型的出现，让现代建筑师可以更加充分发挥自己的创意，展示构思，可以直接的查看设计建筑的效果，进一步优化设计效果，达到建筑设计的新境界。同时，通过BIM技术，可以将复杂的建筑项目进行每一个单元每一个结构的三维模型分析，并进行模块设计或修改，极大的减少了建筑设计中存在的信息误差。
　　（二）综合管线设计与管网综合排查
　　随着现代建筑的功能日趋复杂，建筑体量不断扩大，建筑中存在的机电管网更是错综复杂，在进行建筑设计时，为保证建筑质量及品质，需要做好综合管线设计，避免出现管线相撞、管线交错、管线施工不当等现象，在传统的建筑设计方式中，建筑管网设计只能通过人力目测的方式进行检测，方式单一，且容易出现管线相撞或交错现象。通过BIM技术中管网检测功能，可以直观的将建筑管网生成三维模型，并分布在建筑模型之中，通过检测功能，系统自动检测出管网设计不当、管线相撞与交错部位并进行标注，极大提高了管网检查效率，保障管网设计的质量。
　　（三）消防性能优化设计
　　随着超大型、超高型建筑的不断涌现，采用传统的规范设计很难满足建筑的消防要求。通过BIM技术，采用消防性能优化设计，实现消防设计的最优化、科学化、合理化。在消防性能优化设计中包括有毒气体扩散时间、建筑材料耐烧极限、疏散距离及数字化模拟人员疏散时间等各项设计，并为实际应用提供最佳的疏散方案，维护人们的生命安全及建筑安全。
　　（四）其他
　　BIM在建筑设计中，不仅可以针对建筑内部进行分析，还可为场地规划等提供大量计算分析，为场地设计发挥巨大作用；进行BIM模拟实验，可以及时发现建筑中存在的问题等。
　　
　　四、BIM在建筑设计中的实际应用展望
　　随着城市化进程的不断加快，我国城市建设不断进步，将BIM应用于建筑设计之中，可以有效提高设计的质量与效率，极大地推动了建筑行业的资源优化，在实际应用中获得了良好的经济效益及社会效益，BIM作为建筑设计的一场革命，将引导建筑行业进入到BIM设计时代，不断推动建筑行业高质量可持续发展。
　　
　　
　　参考文献：
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　　[2]中国建筑设计研究院第三届BIM论坛——“BIM标准、实践与趋势高峰论坛”成功举办[J].城市环境设计,2012,(12):37-37.
　　[3]解明镜,石磊,罗明等.基于BIM平台的集成化可持续建筑设计教学研究[J].中南林业科技大学学报：社会科学版,2012,6(3):146-148.

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