BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用

BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用

杜国荣

苏州市相城城市建设发展有限公司，江苏 苏州 215131

摘要：计算机是建筑设计中用于绘制二维图纸的重要工具，但就目前建筑行业发展的情况来看，单纯依靠计算机技术已经无法满足建筑行业发展需求。为此，应将BIM技术引入到建筑设计中，并在计算机辅助下构建三维模型，直观展现建筑实际情况，以此为后续作业提供依据。本文就对BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用展开详细分析，以供参考。

关键词：BIM技术；计算机辅助建筑设计；应用；

BIM技术是近几年在建筑设计中广泛应用的技术，其实现了建筑设计的可视化、信息化、集成化处理，提高设计内容的合理性、可行性，使实际作业与设计内容保持高度一致，优化了工程的建设水平。

1.BIM技术

BIM是建筑信息模型的简称，该技术融合了信息技术、三维数字技术等多项内容，涵盖了诸多建筑学知识，可将建筑设计内容以直观形象的方式展现在众人眼前，便于工作人员后续调整。可以说BIM技术的出现将建筑行业引入到一个新的发展阶段。

BIM技术在建筑设计中的应用，打破以往固有思维的限制，利用计算机等先进技术工具，开展建筑设计活动，完善传统设计的流程和工序，做到全面科学把控，增强各部位参数的合理性，密切结构间的联结，完善整体建筑质量。另外，利用BIM技术，可以在原有二维设计的基础上，构建三维立体模型，做到资源的科学划分，可加强材料、设备的科学管控，增大建筑工程的经济和社会效益。

2.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用价值

2.1虚拟仿真设计

图1 虚拟仿真设计

在以往建筑设计中，设计师是借助二维平面图纸的绘制来构建建筑模型的，但二维图纸的表现力受限，很多结构间的连接关系无法准确展现出来，再加上图纸数量较多，核对中难免会存在漏洞，这就导致在实际作业中，施工作业与图纸设计内容存在偏差，这时再进行图纸修改，就会消耗较多的资源和时间，阻碍建筑进展。另外，一些设计者由于对现场环境了解的不到位，设计中考虑内容不全面，导致设计内容与实际不符，降低了设计水平。

而BIM技术的出现，直接在三维虚拟模型中开展设计工作，规避了上述设计中存在的问题，为工程建设提供了可靠依据，如图1。再者，随着可持续发展理念的落实，建筑设计师逐渐将人与自然和谐发展的理念融入到建筑设计中，不仅对建筑功能性有所要求，对其美观性也加大了重视度。在空间规划中，从多角度展开分析，以优化设计效果。如果仍采用二维设计模式，很多内容间的连续性会存在考虑不到位的情况。

而利用BIM技术，则可规避这一问题。设计者可在三维虚拟空间内对整个建筑外观及内部结构予以创建，调整存在的连接问题。这一调整是连续性的，一个环节发生改变，关联环节也会做出调整，进而优化整体的设计水平。且设计完成效果可直观展现在人们眼前，让设计者有身临其境之感。对于设计不满意的地方可以及时更改，且考察建筑与周围环境的适应性，不断推敲，查看设计的思路、建筑选材是否符合要求。

2.2图纸文档自动生成

二维设计中图纸是由立面、剖面共同组成的，数量较多，修改较为繁琐，需要经过细致的对比分析，增大设计者的工作量。而利用BIM技术后，直接进行构建三维模型，修改工作也在三维虚拟空间内进行，削弱图纸修改存在的复杂性，节省更多时间和精力。另外，BIM技术直接将二维设计图纸以3D视图形式展现在计算机桌面上，根据需要随时调取所需图纸内容，为设计修改提供更多便利。

2.3自动变更

二维平面图纸设计中，设计人员将大量的时间和精力放在协调工作中，容易因为人为失误导致工作无法准确落实。而在BIM技术出现后，则可完善数据信息系统，做好设计图之间的有效连接，这样在设计变更中，调整一个地方的数据，与之相连的内容或结构也会随之更改，再加上信息数据系统内，储存了较为丰富的建筑知识，改动后，可及时发现设计中存在的问题，并反馈出来，随时完成图纸的修改，减轻设计师的工作量，不需要把时间和精力都浪费在反复的修改中。这样的自动变更管理不仅提高了设计师的工作效率，更为变更的顺利执行提供了优质平台，不会出现变更上的错误。

2.4高级分析

以往的二维平面图纸是无法完成智能化模拟的，而BIM技术不同，虚拟模型中存在较多的信息和非信息数据，可参照工程建设要求，从中提取有用信息加以分析，完善建筑设计内容。在BIM模型数据分析中，一般会采用冲突分析、碰撞检查、规范检查等方式，探究图纸合理性的同时，快速识别和指出存在的各种问题，提前做好预防处理，降低风险隐患。

3.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用策略

在开展计算机辅助建筑设计时，需要对整个工程项目的设计内容加以处理，涉及到的信息数据繁杂，需要改进精准化分析效率，以实现细节上的有效处理。而BIM技术在计算机辅助建设设计中的应用是必然的环节，具体步骤为：

3.1现场勘查

BIM技术是以信息技术和数字技术为核心开展建模工作的技术，在建模过程中，需要充足的数据支持。而这些信息数据的获取一部分来自于施工方案，另一部分则是建筑所在区域的现场勘查。在现场勘查中，工作人员应做好细致严谨，详细了解现场地质地形、气候环境及水文特征等，为建筑设计提供可靠依据，增强建筑设计的精准性。尤其要注重勘查中环境数据的获取，为建筑空间规划提供保障，满足建筑功能性、实用性的要求。

3.2建筑设计规划

建筑空间模型构建中，模型的修改和调整会消耗设计人员较多的时间和精力，且一个环节出现差错，关联项也会随之改变，进而影响建筑的整体效果。而BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用，可避免上述问题的产生，加快信息数据的分析和处理，并根据建筑的实际要求，对空间模型予以科学优化，既节省了设计时间，也可增大空间的合理利用率，改善工作效果。

如某城市高层住宅建筑设计，建筑共98层，高300米左右，内部结构划分复杂性较强，既有不到100米的小户型，也有在640米左右的复式户型。在开展建筑设计过程中，设计人员充分利用BIM技术的优势，以小组作业的方式，完善设计内容。设计前，单位对设计人员实行短期的专业培训，使其熟练掌握数据模型建立的操作流程和要点，按照住宅特征，构建立体模型。通过设计人员的努力，模型在调整改善完成后，自动生成的图纸数量在1000张左右，计算机打开建筑模型用时20分钟。模型能够分解为若干个子模型，随着项目设计的不断深入，持续完善建筑模型。当建筑设计出现错误时，设计师可以直接从图纸上进行修改。

3.3方案分析

BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用，除可以完善设计功能，对于建筑方案的分析也起到了显著效果。利用BIM技术可将方案信息数据直接录入到信息系统内，对比分析给出客观的评估方案。建筑设计空间互动效应的结合中，使用者可以做好相关的信息积极反馈，在BIM工作平台完成综合性的应用，主要是将建筑项目中的主要性问题集中展现出来，将决策时间有效地缩短。

3.4可视化三维模型的建立

图2 可视化三维模型

BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用，可利用现有的信息数据构建完善的可视化三维信息模型，并对建筑设计内容展开智能化、自动化的分析和处理，检查设计的合理性与否，一旦发现问题，直接反馈处理，以增强设计的科学性、合理性，如图2。可视化三维模型的应用节省设计时间，可直观展现设计内容，便于尽快纠正和调整设计不足，对建筑工程的顺利推进和行业发展有积极作用。

目前，可视化三维技术被广泛应用在众多领域内，如军事、航天、地质勘察、建筑等。借助图形转变提升工作人员的体验效果。图形变换是在计算机图形学的基础之上，借助图形变换手段，生成比较复杂的图形。通过几何变换实现可视化的图形变换，一般的几何变换有平移、旋转，这些图形变换的本质都是矩阵的变换。

3.5细节分析

BIM技术在计算机辅助建筑设计中应用，可改进细节分析效率。一方面利用3D可视化技术完成重点部分的提取和分析，对比各项参数，找出问题项并加以解决。另一方面从整体角度展开分析概括，把握各环节性能，保持设计的连接性。得出的分析结果可在系统软件的作用下直接实施验证处理，给出准确的报告数据，增强建筑设计的合理性、可行性。

4结语

希望通过上文论述，从业者可对BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用有所了解，并做好细节分析、方案探究，注重建筑的设计规划，充分发挥出BIM技术的最大效用，进而改善整体设计水平，推动建筑行业的良性发展。
参考文献：

[1]王一粟.计算机辅助建筑设计中BIM技术的应用[J].江西建材.2019(08)

[2]李浩然.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用探究[J].赤峰学院学报(自然科学版).2019(02)

[3]裴庆夏.建筑设计BIM技术应用推广研究[J].四川水泥.2019(07)

[4]李丹梅.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].砖瓦.2020(05)

[5]邢宏柏.浅谈BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用[J].建材与装饰.2018(29)