BIM技术下的建筑设计方法研究

摘要：随着建筑行业的发展，BIM技术越来越被广泛应用。但由于BIM技术在建筑设计领域应用有限，因此，从BIM技术的理论研究入手，分析其在建筑设计中的优势，提出应用的方法，对BIM技术的实际操作和使用具有一定的现实作用和参考价值。

关键词：BIM；建筑设计；方法研究；可视化；协调

BIM技术在建筑设计中应用的比较广泛。虽然很多软件公司认为BIM是一种软件技术，但是在建筑行业，很多行内领军人物已经通过成功的实践证明BIM是一个在项目的生命周期内，通过视图表现多维数据的，支持数据共享、协调数据使用、应用模拟数据预测和用数据反馈来调整设计和优化成果的应用于实践的动态过程。所以，在建筑设计研究特别是在方法的使用上，BIM技术被广泛应用于建筑设计中。

一、BIM技术的理论简述

BIM技术在建筑行业的应用研究已经有近30年的时间。从时间长度来看，BIM概念形成一是一个非常曲折的过程。BIM是由“Building”、“Information”、“Modeling”三个英文单词简化而来，它是一种能够精确描述工程对象及活动的数据模型。BIM技术兼容多款软件组成，包括：设计软件、几何造型软件、可视化软件、各类分析软件以及检查软件等组成。可实现协同数据的参数化、可视化，可在建筑進行设计、施工、管理、运营、拆除全过程进行生命周期管理。

二、BIM技术在建筑设计中的优势

随着社会信息化发展，BIM技术虽然在建筑行业应用广泛，但是在建筑方案的设计领域应用率并不高。但是，BIM技术相较于在当前建筑设计中存在图纸复杂、出错率高、变更频繁、协同工作困难等问题面前，还是具有一定的优势如下：

（一）可视化（Visualization）

建筑设计师可以利用BIM软件实现二维建筑图纸的三维模型转化，这使专业性强且复杂抽象的视图立体化、直观化，帮助设计师基于自身对建筑的理解进行设计，同时非专业人员也可以直观判断出设计项目是否满足需求，进而进行决策和评判。

（二）协调（Coordination）

BIM技术是能够实现相互配合的协调过程，在设计过程中，团队内的成员能够实现实时的数据共享与交流，共同完成设计成果，避免了因为沟通和误解而导致的设计错误，节省了时间，保证了设计过程的高效、准确。

（三）模拟（Simulation）

BIM技术可以帮助设计师在设计初级阶段实现设计项目的模拟构建过程。设计师在设计的初级阶段，利用软件将自身设计理念、设计思路和设计构图通过软件模拟出来，在这一过程中，找到设计方案存在的问题和不足，减少建筑建成后可能存在的问题，起到了一个预警和纠错的作用。

（四）优化（Optimization）

BIM技术有一个重要功能就是辅助分析工具，例如能够实现节能分析、成本估算、工程量估算等，建筑师可利用这一功能，实现方案的优化与比较，在方案制定之初就尽可能正确，在后期能够不断进行分析、调整与优化，保证建筑设计全程顺利完成。

（五）出图（Documentation）

BIM 软件可以实现统计表和二维图纸的输出功能，而且软件输出图纸的准确性高，减轻了绘制图纸的工作量，同时在与项目参与人、施工方、业主的沟通过程中，可以准确对建筑物的设计方案进行研究和调整，可以直观的发挥辅助功能。

三、BIM技术在建筑设计中的使用方法研究

BIM技术最大的优势就是实现三维的数字化模型和关键特性的自动提取功能。当前，许多建筑设计师还是要通过设计二维图纸来通过软件转化为三维的建筑设计方案。三维模型方案设计完成后，再应用 BIM 软件输出二维图纸，所以虽然较以前的工作效率有所提高，但是如何在设计方法的创新上还有研究的空间。

（一）用BIM实现设计的优化处理

设计方案是一个复杂且重要的环节。这一环节要求对工程因素、场地因素、风格因素等做全面的综合考虑。因此，可以利用BIM软件首先分析有关性能和参数，优化设计方案和构图，将二维设计变为三维模型以供参考和优化，呈现出逼真的设计效果。在这一系列的过程中，对“设计的精度”“设计的频繁变更度”“设计的美观度”“设计的深度”等都可以进行追踪和研究，基于BIM的功能，运用参数化的方法定义物体，然后对其中一个物体的数据修改将其他的有关物体数据都会自动进行修改，同时每个物体的相关属性，软件自动为设计师进行排序和筛选，包括做出成本的预算，材料的订购追踪等，极大的避免了设计反复修改所耽误的工时。

（二）用BIM软件实现了设计效率最大化

BIM软件可以实现从设计、施工到交付业主全过程的操作模型，在这一过程中，只需操作人员在项目的某一个阶段通过事先设定的规则向模型中添加信息即可完成数据操作。这就保证了传统设计中由于数据丢失或某一阶段施工人员更替导致数据不连续的问题，并可以为业主提供更加丰富的项目信息。一些大型项目设计过程中，往往会发生业主急于加快设计速度，这就对设计文件与施工文件良好互动和协同工作进展提出了更好的要求。因此，选择BIM软件可以准确的进行工程量估算和成本的估算，通过碰撞检测功能减少错误，并且可以通过 4D 模型实现更高效的施工调度。

（三）帮助设计师从“绘图”变为“建模”

传统的提条件图的协同设计方法，各专业设计人员各自为政，协同中介为建筑师提供的设计图纸，集成化程度低且设计品质低。而应用 BIM 的设计方法，各专业人员是以建筑师提供的设计模型为基本的设计平台，改变了建筑行业内传统的各自为政的工作模式，从异步的、联系松散的粗放型设计转化为同步的、联系紧密的集成型设计。

参考文献：

[1]陶敬华.BIM 技术和 BLM 理念及其在海洋工程结构设计中的应用研究[D].天津大学，2008.

[2]余庄.建筑智能设计：计算机辅助建筑性能的模拟与分析[M].中国建筑工业出版社，2006.

作者简介：何泉汇（1983-）女，辽宁大连人，大连工业大学艺术与信息工程学院艺术设计系教师，主要研究方向是建筑设计及其理论。