| 标题 | 基于BIM的建筑设计阶段应用研究 |
| 范文 | 张宇昂 关键词：BIM? ?建筑设计? ?应用研究 建筑前期设计阶段是建设工程的初始阶段，该阶段的工作能够密切的影响工程项目的施工进度及施工效率，对建筑施工阶段、竣工验收阶段和运营维护阶段的工作开展至关重要。随着近年来建筑行业信息化技术的发展，BIM成为研究的重点。BIM模型能够实现二维平面向三维立体图形转变，对于项目前期阶段的地形勘测、日照采光分析等工作能够提供巨大的支持。它提供的可视化模型可以产出施工图纸及效果图，成为建筑施工运营过程中决策的依据。所以，越来越多的学者开始研究将BIM技术应用于建筑设计阶段的模型设计及构建。本文针对在对BIM技术当前现状梳理的基础上，研究其在建筑设计各阶段中的应用，旨在帮助建筑设计者及管理者对BIM技术的理解，为其决策管理提供意见和建议。一、BIM发展现状 （一）BIM基本概念介绍 BIM即建筑信息模型，具有可视化、协调性、模拟性有优化性的特点[1]，其核心是通过设计及构建建筑物三维模型，利用数字化技术，为模型提供全面的工程數据信息。每个BIM模型中都包含几何信息、参数信息、状态信息等，几何信息包括建筑墙、梁、板、柱的长宽高等信息;参数信息包括建筑内部相关设备型号、大小、功能;状态信息包含非构件对象的状态信息，例如，建筑空间的状态信息。这些信息涵盖了建筑全生命周期内所有信息，指导建筑设计团队、施工单位及运营部门各方人员的协同工作[2]，为项目管理者提供工程信息交换和共享平台，促进建筑工程管理工作效率的提高和资源的节约。 （二）BIM技术在设计单位应用现状 BIM技术最初是在美国、欧洲国家普及，大多数设计单位都采用BIM技术进行建筑方案设计和三维模型的构建，于2003年在中国崭露头角。当前阶段，国内设计院、建筑施工方及房地产企业开发商也意识到BIM技术的强大优势及其在全生命周期中的重要作用，逐步开始使用BIM技术作为指导工具。 但值得一提的是，虽然BIM技术在建筑工程各阶段应用已展现了较大的优势，但是对于国内设计行业而言，改变传统使用计算机辅助技术（Computer Aided Design，CAD）的惯例来使用BIM技术，仍存在较大的发展阻碍。由于BIM技术前期投入较大，且在使用的过程中缺少和其他软件模型集成的接口，因而当前较多的设计单位集中于在施工图设计阶段使用BIM技术进行综合管线的碰撞检查、数据信息的统计测算、基于BIM实现协同工作，在建筑前期方案设计阶段和初步设计阶段还是依赖于CAD、Sketchup、3D max等传统的设计流程工具，但是BIM技术的优势及应用价值完全可以弥补其在高资金投入的缺陷，同时国内相关软件公司意识到BIM的重要性已开始针对性的开发与BIM软件连接的接口，为了对当前BIM使用状况提出建设性的意见，推动BIM技术的应用，本文将在下一章节分析BIM在建筑设计各阶段的应用要点。二、BIM技术在建筑设计阶段的应用 （一）BIM技术在方案设计阶段的应用 方案设计阶段是根据建筑需要进行平面和立面的设计[3]。BIM技术在建筑方案设计阶段应用点主要包括以下四点：（1）借助BIM技术，设计者和管理者可以在不同的设计软件中进行比对，挑选出最满意的建筑设计方案，并通过三维可视化特性及参数化功能及时的修改选定的设计方案，使其达到设计标准[4];（2）在进行建筑方案比对的过程中，各方还可以利用BIM技术的可视化性进行三维视图漫游，直观的查看设计师的建筑设计理念及成果，便于对方案的掌握和理解;（3）在建筑方案设计阶段，建筑设计师需要针对BIM模型不同方位进行日照、采光、通风等性能设计模拟，确保该建筑物光照通风方案的合理性，而BIM技术恰恰能够满足这些需求，开展建筑模型的性能模拟分析，帮助设计师进行BIM模型的优化[5];（4）在施工场地勘测的工作中，BIM技术也可以发挥较大的作用。设计人员可以将BIM技术和地理信息系统（Geographic Information System，GIS）相结合，综合考察施工现场的地形地质状况，为建筑方案的设计提供详细的参考信息。 （二）BIM技术在初步设计阶段的应用 初步设计阶段在确定方案后开始，是设计完整施工图纸的基础。在初步设计阶段，各专业的设计人员需要开展协同设计，对生成的建筑信息模型进行初步的检查和审核，范围涉及建筑物内部空间设计效果和建筑外部环境的设计，其中有关BIM技术的主要应用点包括以下三个部分：（1）建筑设计师需要对方案设计阶段建立的三维BIM模型进行细化和精细化建模，达到进一步完善的效果。同时协调各专业模型的平面、立面、剖面检查;（2）强化建筑、结构、机电、景观等专业模型的协同及三维可视化设计，通过BIM模型中的参数化和几何信息强化各专业数据信息互通[6];（3）利用BIM技术完成初步的管线综合碰撞检查，并根据碰撞检查的分析报告，修改并优化三维模型，达到初步设计的模型深度要求。 （三）BIM技术在施工图设计阶段的应用 建筑施工图设计阶段是建筑设计模型最终定型阶段，是建筑设计过程中重要的部分。在该阶段的BIM技术应用点主要包括以下四点：（1）建筑、结构、机电等各专业三维模型细节详情建模以及各专业模型的整合。在方案设计阶段和初步设计段，建筑设计师都需要根据甲方及模拟分析效果进行设计方案的改进，这就意味着已构建的三维建筑模型也需要根据这些需求进行调整和修改，逐步深入细化，达到最终满意的效果。对于完成的各专业BIM模型还需要整合在一起，这需要借助BIM实现各专业的协同合作[7]。（2）在施工图设计阶段建筑设计师可利用Navisworks及Revit等BIM技术软件，进行管线综合的碰撞检查和净空分析，检查分析结果可供设计师参考进行模型调整并对不合理之处进行修改，最终完成整个建筑设计过程，为后续设计图纸出图将图纸提交施工单位提供基础。（3）不光如此，BIM技术还能够根据三维可视化模型生成二维图纸，包括平面图、立面图、剖面图、大样详图等图纸文件，一旦模型发生变化，软件能够自动更新模型信息和相关的图纸文件。与传统的CAD出图相比，BIM技术能够强化各专业图纸独立性，降低图纸多次修改的情况，有效的保障出图的速度及准确性。三、结语 本文首先介绍了BIM技术的基本概念，然后对其发展现状进行研究，主要分析了当前BIM技术在国内设计单位应用现状，最后本文对BIM技术在建筑方案设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段的具体应用方面进行了简要的研究和分析。在建筑设计的各阶段，有些状况是难以？用图纸解决的，但是随着BIM技术的不断发展，这种困难可以被逐渐克服。通过这样的研究，可以加深建筑者和管理者对BIM技术的理解和掌握，促进BIM技术在建筑设计中的应用，提升我国的建筑行业的设计水平。因此，在未来的研究过程中，建筑行业的相关设计人员及管理人员要注重对BIM技术的理解及掌握，这样才能保证建筑设计变得更加优化、合理，避免不必要的时间和成本损失。 参考文献： [1]赵国华.BIM技术在建筑设计中的应用研究[J].居业，2016，（03）：41-42. [2]程晶，肖毅，欧洋.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用与思考[J].建材与装饰，2016，（07）：173-174. [3]白庶，张艳坤，韩凤等.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济，2015，（11）：106-109. [4]张立华.BIM技术在建筑设计阶段的模型构建研究[J].现代电子技术，2016，（39）：113-117. [5]李超.BIM技术在建筑设计阶段的应用研究[J].工程技术：文摘版，2016，（07）：00070-00070. [6]云朋，吴海斌.BIM与建筑的生态节能分析与设计[J].时代建筑，2013，（02）：44-47. [7]杨志敏，李惠玲，徐晓晴等. BIM技术在建筑工程设计与施工阶段中的应用价值[J].建筑与预算，2017，（03）：5-9. （作者单位：湖北省武汉市第三中学） |
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