关键词：BIM；参数化；三维信息模型；建筑设计
引言
上世纪60年代，CAD（计算机辅助设计）诞生于麻省理工学院，但由于计算机发展水平的限制，只有美国通用汽车及波音使用。随着小型计算机费用的下降及PC的应用，在上世纪70～80年代，CAD得到了迅速发展，美国Autodesk公司也在当时发展壮大起来。CAD的发展，为建筑工程行业人机交互设计提供了平台，同时终结了手工绘图的时代，这普遍被称为建筑工程行业第一次革命，即“甩图板”计划。
目前，BIM技术一致参数化建模特点决定其如下优势：可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性。本文将从设计阶段对BIM应用进行分析。
一、建筑方案设计
基于传统的CAD技术，尚停留在二维信息时代，呈现出来的是平面图、立面图以及剖面图等平面图样，需要识图人员经过大脑处理，而形成抽象的立体模型。而BIM技术采用数字化的方式来表示建筑构件所有信息，这些数字化信息可以表达构件的属性和行为，并支持数字化分析工作。因此，BIM技术能够直接呈现三维数字化信息模型，直观、具体。
建筑方案设计，是建筑师基于对设计任务书的理解、信息收集、设计条件分析，进行的创造性构思，对项目进行功能布局及外形轮廓的不断调整，直至满足项目文化、周边环境、功能要求、经济指标、技术可行等要求。建筑方案设计的过程是一个动态的图示思维表达的过程，建筑师在此过程中常常需要根据实践中出现的问题不断地进行设计方案的比选、调整与优化，以寻求更好的解决方案，直至拿出最终的设计成果。BIM技术能够将建筑方案通过数字化信息模型直接呈现在设计师面前，方案特点一目了然，无论是方案间比选，抑或是方案的调整与优化，BIM技术都具有无与伦比的优势。除此之外，BIM技术能够进行造型、体量及空间分析，以及能耗和建造成本分析等，使得初期方案决策更具有科学性。
二、多专业协同与优化设计
一个建筑工程设计需要多专业协同配合，首先是建筑专业对建筑的功能布局、外形及轮廓、装修做法等进行设计，再由结构、设备（包括给水排水、暖通空調及气专业）以及幕墙专业分别进行设计。整个设计过程涉及专业多、问题多、技术问题细致而复杂，专业间协同工作是二维设计的一大难题，往往由于各专业设计师之间沟通不到位，出现设计冲突，如暖通管线布置与梁碰撞、结构柱过大影响建筑使用、梁高过高影响建筑净高等问题。这些冲突只有在后期进行图纸校审过程，甚至施工阶段才能发现，造成重复设计、窝工等现象。
BIM模型中所有信息可以达到一致关联，即如果一个信息改变，所有相关信息都将随之改变。BIM的协同性能够极大改进建筑业在过程、专业、组织等方面割裂问题、通过提高各方面协同集成水平，突破了二维CAD仅停留在本专业、本组织间的协同。因此，基于BIM技术的设计过程，三维信息模型可以共享，并可以实时更新，一个专业进行了修改，其他专业均可以查看到最新模型，这样专业间的沟通效率将大幅提高。即使出现了设计冲突，由于BIM模型数字化特征，可以进行协调检查，针对设计中的“错漏碰缺”，在设计早期进行处理，有效减少变更单数量。
三、建筑模拟分析
在建筑设计过程中，不仅需要建筑物的模型模拟，还需要进行节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等。传统二维设计，每种模拟需要采用专门软件进行独立建模与模拟，独立建模耗费过多工作量，且模型难以达到施工图的深度，只能近似模拟。BIM技术可以基于三维信息模型进行所需的各种模拟实验，达到统一模型、节约时间与劳动成本。
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四、出具施工图
BIM模型不仅能绘制常规的建筑设计图纸及构件加工的图纸，还能通过对建筑物进行可视化展示、协调、模拟、优化，并出具各专业图纸及深化图纸，如综合管线图、综合结构留洞图、碰撞检查报告和建议改进方案图等更为实用的施工图，使工程表达更加详细。BIM技术如此方便的出图能力，使得设计师耗费在施工图阶段的大量时间被解放出来，进而将更多的时间放在前期的方案及扩初设计，让建筑工程项目的设计更加合理和科学。
五、BIM技术在建筑工程设计中的应用
1.可视化3D模型的建立
三维模型技术是BIM技术的基础，在当今的建筑设计领域中是一种全新的技术，人们可以在建立三维模型的基础上直观地对建筑有一定的了解，在传统的设计工作中，通常使用AutodeskCAD软件进行绘图工作，CAD可以把建筑结构的各方面的数据信息展现给用户，而使用BIM技术可以把建筑的三维立体模型更加形象地展示给用户，使专业和非专业人员都可以对建筑结构的各种数据信息建立清楚的认识。目前，我国的相关设计人员通常使用BIM技术对建筑的结构布局进行动态演示，使相关人员更加直观地对建筑的各参数信息进行清晰的了解，并在分析数据信息的基础上，设计最合理的建筑结构，确定最合理的施工方案。除此之外，相关人员在分析研究BIM模型的基础上，可以及时发现设计过程中的不足，并及时制定相应的解决方案解决问题，保证建筑的质量。
2.建筑结构参数设计中BIM技术的应用
在使用BIM建筑结构设计模型的过程中，会产生数据库，其中涵盖全部的设计数据信息，而且在BIM模型中，所有的设计数据信息之间都有一定的联系，是统一的整体，不同专业的工作人员都可以针对模型的不足之处进行合理的修改，相关人员还可以通过分析建筑模型中的数据信息对建筑结构的形体进行合理的构建。使用BIM技术，还可以保证建筑结构的设计工作更加符合标准、更加可靠，使建筑设计朝着数字化的方向发展。
3.建筑工程空间位置碰撞检查
传统的建筑结构设计中，对钢筋预埋件等小构件并没有给予足够的重视，常常在后期施工中由于设计方案不达标而导致钢筋、预埋件之间难以良好地施工，最终对建筑工程结构整体质量以及施工进度、造价等造成不良影响。而BIM技术的应用能够通过碰撞检查模拟施工过程，发现后期施工中存在的问题，进而在设计阶段进行调整，避免施工中出现空间碰撞问题。同时，通过BIM技术的碰撞检查功能还能够提前做好和业主、设计单位等各方的联系，及时做好变更处理，减少返工等问题，提高工程的施工进度和质量。
结束语
BIM技术在设计阶段能够在建筑方案设计阶段、协同工作、建筑模拟分析以及出具施工图方面都有无与伦比的优势，较传统二维设计过程具有突破性变革，能够有效提高建筑设计质量和设计效率。
参考文献：
[1]朱江.BIM技术在建筑结构设计中的应用分析[J].价值工程，2018，37（34）：207-208.
[2]段阳萍.BIM技术在建筑结构设计中的应用探究[J].山西建筑，2018，44（29）：52-54.
[3]刘宏志，靳书栋，屠庆波，等.BIM技术在输变电工程造价管理中应用的推进策略研究[J].建筑经济，2016，3709：63-68.
[4]杨庆峰，林大岵，路军.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略[J].建筑技术，2016，4708：733-735.
[5]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，2015，3611：106-109.
论文作者:杨少华,,董文能
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月5期
论文发表时间:2020/4/23
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