梁 冰

河北九易莊宸科技股份有限公司

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試述BIM技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

梁 冰

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摘 要：本文著重對(duì)BIM 技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行初步探索分析，希望能為今后的研究提供借鑒作用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；計(jì)算機(jī)輔助；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用

前言

計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)（computer aided architecture design，CAAD）（以下簡(jiǎn)稱CAAD） 指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和相應(yīng)的圖形應(yīng)用軟件來進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)工作。建筑設(shè)計(jì)師借助CAAD 可以直觀﹑輕松的修改設(shè)計(jì)方案，在減輕日常工作量的同時(shí)也大大提升了設(shè)計(jì)效率。

1BIM 技術(shù)概述

建筑信息模型（building information modeling，BIM）是以建筑工程相關(guān)信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立起來的模擬真實(shí)信息的數(shù)字仿真模型，具有可視化﹑協(xié)調(diào)性等諸多特性，其最大的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源﹑行為過程﹑交付使用三個(gè)基本維度的高度融合，而非簡(jiǎn)單的將數(shù)字資源信息進(jìn)行集成轉(zhuǎn)換，是一種更高水平的數(shù)字信息應(yīng)用。BIM 技術(shù)是一個(gè)僅適用于建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)方法，利用BIM 可以創(chuàng)建一個(gè)基于CAD 技術(shù)的完整建筑信息模型，這種工作模式可以被認(rèn)為是建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一次重大變革。對(duì)建筑對(duì)象進(jìn)行數(shù)字化描述并非一個(gè)新的理論，只是一直沒有得到真正的商業(yè)實(shí)踐，直至計(jì)算機(jī)技術(shù)得到普及和推廣，才真正出現(xiàn)了BIM 應(yīng)用系統(tǒng)。

2 BIM 技術(shù)的應(yīng)用前景

2.1建筑設(shè)計(jì)

BIM 是一種在某些CAAD 軟件開發(fā)過程中產(chǎn)生的概念，而建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域是首先使用BIM 技術(shù)的領(lǐng)域。目前，國(guó)際上有很多種運(yùn)用成熟的BIM 軟件，這些軟件用于設(shè)計(jì)時(shí)，都能更好的幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行空間想象，更好的為建筑設(shè)計(jì)服務(wù)。

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)用BIM 軟件可以創(chuàng)建出一個(gè)虛擬的建筑模型，首先，通過BIM 軟件將紙質(zhì)的草圖文件轉(zhuǎn)換成電子版的，而電子版的圖紙只是模型的一個(gè)組成部分。BIM 將信息進(jìn)行反復(fù)利用重組，結(jié)合2D﹑3D 技術(shù)，建筑師能夠更好的進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量。這樣設(shè)計(jì)出來的圖紙，能夠?qū)⒑笃诘娘L(fēng)險(xiǎn)因素控制到最小，不僅如此，還能更好的進(jìn)行質(zhì)量控制，便于交流。通過BIM技術(shù)的運(yùn)用，設(shè)計(jì)師能夠更好的借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)價(jià)值。不僅如此，對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)效果也能更好的進(jìn)行把控，達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。

2.2 5D 施工管理

BIM 技術(shù)可以通過創(chuàng)建的虛擬建筑模型，將3D 建筑模型與工程管理三大目標(biāo)中的工期以及成本結(jié)合起來，進(jìn)行5D 施工管理。在整個(gè)5D 施工管理中，設(shè)計(jì)﹑工期﹑成本這三個(gè)部分相互聯(lián)系相互關(guān)聯(lián)，任何一個(gè)部分的變化都會(huì)導(dǎo)致另外兩個(gè)部分發(fā)生相應(yīng)的變化?；诖?，可以更好的提升預(yù)算的精確性，不僅如此，通過這個(gè)技術(shù)，可以更好的對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行全程控制，在設(shè)計(jì)前期就及早的發(fā)現(xiàn)問題，在施工的任意階段都能進(jìn)行時(shí)時(shí)的造價(jià)計(jì)算，方便對(duì)于項(xiàng)目工期以及成本的控制。利用5D 施工管理，能夠?qū)φ麄€(gè)施工流程進(jìn)行更好的管理，確保工期的按期以及成本不超支。

2.3 建筑生命周期管理

在工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，項(xiàng)目實(shí)施的不同階段具有不同的信息，大量的信息為工程的信息管理帶來極大的挑戰(zhàn)。而建筑生命周期管理逐漸成為建筑領(lǐng)域的發(fā)展方向。BIM 技術(shù)的出現(xiàn)將不同建設(shè)階段出現(xiàn)的各類信息進(jìn)行規(guī)范化，通過整合各類的信息，經(jīng)過BIM 軟件形成一個(gè)完整的信息模型。BIM 技術(shù)的出現(xiàn)改變了工程信息的創(chuàng)建方式，從項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段開始，就創(chuàng)建數(shù)字化項(xiàng)目信息，直到建筑生命的全壽命期，通過改變工程信息的管理達(dá)到建筑生命周期管理。

3 BIM 技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 在虛擬建筑中做設(shè)計(jì)

在過去那么多年中，設(shè)計(jì)師總是通過平面的二維圖來展現(xiàn)建筑物模型，但在設(shè)計(jì)紙質(zhì)稿完成后，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的成果與他們的預(yù)期不同時(shí)，很難進(jìn)行模型的修改，所以經(jīng)常出現(xiàn)的后果就是最終的效果與設(shè)計(jì)師的想法出現(xiàn)很大的偏差，這樣不僅降低的設(shè)計(jì)的質(zhì)量，也會(huì)導(dǎo)致很多抄襲作品的出現(xiàn)，惡性循環(huán)。

隨著可持續(xù)觀念的不斷深入人心，設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)更加注重人與自然的和諧，在設(shè)計(jì)中已經(jīng)不單單追求設(shè)計(jì)的美感，更會(huì)考慮與環(huán)境的協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)的核心是人們?nèi)绾胃玫睦每臻g，感受空間。利用BIM 技術(shù)，建筑師可以創(chuàng)造虛擬的建筑模型，在虛擬的模型中做設(shè)計(jì)，這樣建筑師可以時(shí)時(shí)看到設(shè)計(jì)的效果。在任何一個(gè)設(shè)計(jì)階段，可以隨時(shí)觀看設(shè)計(jì)效果，身臨其境的看自己設(shè)計(jì)的作品，對(duì)于設(shè)計(jì)不滿意的地方可以及時(shí)進(jìn)行更改，不僅如此，還能考察建筑與周圍環(huán)境的適應(yīng)性，在設(shè)計(jì)過程中不斷進(jìn)行推敲，看設(shè)計(jì)的思路﹑建筑選材等是否符合要求，這樣可以將設(shè)計(jì)師從天馬行空的想象中解救出來。

3.2 圖紙文檔自動(dòng)生成

在2D 環(huán)境下，每一張圖紙都是由立面﹑剖面等組成，再按照項(xiàng)目更改圖紙，不停的一次次修改，設(shè)計(jì)師很多寶貴的時(shí)間都浪費(fèi)在這繁瑣的工作中，占用了大量的時(shí)間和精力。而運(yùn)用BIM 技術(shù)，可以在事先創(chuàng)建的虛擬模型中進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣更改的就是虛擬的模型而不是圖紙，利用BIM 技術(shù)創(chuàng)建出來的模型，設(shè)計(jì)師可以生成任意的圖紙，平面圖﹑立面圖甚至是3D 大樣圖，事實(shí)上，根據(jù)不同的需要，可以從軟件中提取不同的信息資料，生成不同的視圖，方便設(shè)計(jì)改變。

3.3 自動(dòng)變更管理

在最初的2D 工作環(huán)境下，建筑設(shè)計(jì)師有一大部分的時(shí)間都運(yùn)用在變更的協(xié)調(diào)工作中，花費(fèi)了大量的精力，而BIM 技術(shù)的出現(xiàn)，則幫助他們順利改變了這一困境，所有的圖紙生成都是基于虛擬的模型，而所有的修改和變更都會(huì)反映到整個(gè)項(xiàng)目的文件中，而BIM 最主要的就是一個(gè)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，任何的數(shù)據(jù)或者信息的修改都會(huì)在數(shù)據(jù)庫中得到反饋，其他的視圖也會(huì)隨之自動(dòng)進(jìn)行改變和更新，圖紙也會(huì)隨著設(shè)計(jì)的不斷進(jìn)行而自動(dòng)更新。這大大減輕了設(shè)計(jì)師的工作量，不需要把時(shí)間和精力都浪費(fèi)在反復(fù)的修改中，這樣的自動(dòng)變更管理不僅提升了建筑設(shè)計(jì)師工作的效率，更為變更的順利執(zhí)行提供了一個(gè)很好的平臺(tái)，不會(huì)出現(xiàn)變更上的錯(cuò)誤。

3.4 高級(jí)分析能力

2DCAD 繪制的圖紙，是平面的圖紙，無法進(jìn)行智能化的模擬，而利用BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)出的虛擬模型，包含了大量的數(shù)據(jù)和非數(shù)據(jù)信息，能夠通過提取模型中的數(shù)據(jù)，然后將提取出來的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到模擬分析軟件中，在分析軟件中可以進(jìn)行一系列的分析，例如沖突分析，碰撞檢驗(yàn)，規(guī)范檢驗(yàn)等等，通過這些檢查，可以提前預(yù)知或者預(yù)防后期施工中可能出現(xiàn)的類似問題，及早進(jìn)行修改，降低風(fēng)險(xiǎn)因素。

4結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)都離不開信息技術(shù)支撐，建筑設(shè)計(jì)也逐漸邁向智能化，常規(guī)CAAD 已無法滿足建筑行業(yè)發(fā)展需求，急需一種更加行之有效的技術(shù)方法，而BIM 技術(shù)則恰好彌補(bǔ)了這一技術(shù)缺陷。BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能提升建筑行業(yè)的整體施工水平，推動(dòng)建筑行業(yè)不斷向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］光宇.BIM 在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)［J］.黑龍江水利科技，2013（1）:92-93.