摘要：在建筑业不断发展的今天，建筑在向高层化方向发展，建筑设计的复杂程度在不断增加，这就给设计者提出了更高的要求。由于设计难度的增加，不可避免的导致一些问题和缺陷的产生，给建筑工程的施工质量带来的危害不可估量。因此，需要重点做好对建筑设计的研究工作，对设计的模式进行大胆研发与创新。与先前的建筑工程设计模式相比较，BIM信息技术的使用在建筑工程设计中的应用意义巨大，它对于建筑工程设计水平的提高效果明显，保证设计工作合理性和高效性，为现场施工做好支持工作。本文根据笔者工作实践，对BIM信息技术在建筑设计中的应用进行了分析和探讨。
关键词：BIM；建筑；设计；应用
BIM 技术是新型的信息技术，其能够使用数字模型对工程项目设计与建设。这种技术的使用不仅促使建筑行业可持续发展，还提升了施工企业的经济利润，在工程设计以及造价方面都有着很大的作用。其主要使用仿真模拟技术，把建筑的详细信息进行模拟，使用几何形态的方法进行可视化的模拟，经过数字技术在计算机中建设一个完整性的虚拟建筑。BIM 技术是一个完整的数据库，其中不仅包括了设计信息，还有整个建筑施工过程中所有的信息，将相关信息放在三维模型中，并且还能够根据实际情况随时进行更新。其中主要是对设计、工程造价以及施工进度等相关信息进行更新。
1 BIM技术特点
BIM信息技术日益成为人们进行建筑设计的重要辅助软件，其英语全写为Building Information Modeling，字面意思是建筑信息模型，在建筑设计中具有极为明显的设计效果，其特点包括如下几方面：
1.1所见即所得
建筑设计应当较为准确的体现出设计者的意图，传统的建筑设计软件也已经发展到二维及三维的表现方式，如AutoCAD软件等，应用最广泛的还是以二维图形为主，这种方式有时并不能准确的表达出设计者的意图，还需要一定的想象空间，这就使得建设方和设计方之间有可能会出现表述和理解上的偏差，最终形成的设计方案也无法令人满意。
1.2协调性及一致性
BIM信息技术也可以认为是一个数据平台，通过在该数据平台上构建建筑信息模型来进行设计工作，而一项建筑工程项目的设计包含众多子项目的设计工作，如土建工程、电气工程、给排水工程、暖通工程等子项目的设计，同时建设方、业主也会对建筑设计工作提出一些要求，在BIM信息系统中，这些参与方均可以通过该数据平台浏览修改建筑信息模型，他们所看到的模型是一致的，这有利于各参与方协调性的开展工作。
1.3集成性和联动性
在BIM信息技术中，其所使用的制图工具也集成了三维特性，通过与建筑结构形式相关的各项参数的设定来绘制图形，不需要从点线面开始作图，而是直接对建筑各构件之间的关系进行设置和调整。而组成建筑的所有信息都会储存在数据库中，并按照不同的性质进行分类，进行读取时无论制图时使用的是哪一种软件，或者文件格式如何，都不受限制，同时设计师在进行构件的修改时，都会在建筑信息模型中完成自动更新，并且联动的更新其他构件。
1.4模拟性
BIM信息技术的模拟功能极其强大，它不光可以在计算机中模拟出建筑的构造、外形，还可以对一些无法操控的自然因素、事件等，如在设计阶段就可以进行节能模拟、光照模拟，甚至还可以模拟整个施工过程，如应用时间轴来进行四维模拟，又如加入造价控制的五维模拟。通过精准的模拟，我们在设计阶段就可以更加合理的进行建筑设计，而通过对一些无法在现实中实现的事件的模拟，更能从细节上保证建筑设计的质量。
1.5优化性和共享性
从某一方面来说，建筑设计过程就是一项优化的工作，而优化的效果受到信息的影响，准确全面的信息才能给予优化工作以最大的支持，才能保证优化方向的正确性，BIM信息技术真实的模拟建筑，数据信息准确真实，满足了这方面的要求。优化工作越深，复杂程度就越高，最终基于人脑的优化就无法达到复杂化的要求，必须要借助辅助工具来完成，BIM信息技术中，有多种多样的优化工具帮助人们进行复杂的优化工作。
2技术应用分析
2.1应用于建筑设计
建筑设计是整个设计中的一项重点工作，一方面要设计出良好的外观，以使建筑达到一定的美观度；另一方面通过合理的设计，满足人们的居住、使用要求，合理的布局能方便人们的生活、工作等活动；还要满足各种不同的功能需求，如建筑通风、建筑采光、疏散等，均满足的设计规范和要求。在应用BIM技术中，涉及到的场地分析问题，可以采用GIS地理信息系统来解决这一问题。在进行建筑物的空间模型创建时，要把对建筑场地的规划内容考虑在内，在规划建筑项目时，要充分的考虑到施工场地的实际情况，保证建筑场地评估的真实性和准确性。从而实现科学有效的分析建筑场地。借助BIM模型可以对建筑的设计空间进行有效的评估，使用者能够通过互动功能对相关信息进行及时的了解，并且合理的不断改进设计方案。在BIM平台的实际应用中，要更加重视对建筑项目相关问题的全面展现。缩短决策这一过程所需的时间，提高工作效率。在计算机辅助建筑设计中应用BIM技术，参与设计的相关人员必须要具备分析复杂空间机构并对其进行规划的能力，节省工作时间，提高工作效率，从而促进工作价值的全面提升。
2.2应用于建筑分析
建筑设计工作还包括对建筑设计方案的优化，优化的依据就是针对建筑无各种影响因素的分析。如从设计规范上分析，不断优化建筑的结构布局；从人的使用体验上分析，优化建筑物的外形、尺寸，提高使用体验满意度；从建造目的上分析，优化建筑的体量；从子项目的施工进行分析，优化结构设计，模拟空间碰撞检查，防止出现施工冲突的问题；从建筑节能角度分析，在建筑信息模型中引入节能设计，并模拟能量消耗情况，优化节能设计；从工程造价进行分析，精确统计使用量，模拟材料入场、使用环节，零库存的完成建筑的施工。对于建筑工程项目设计中 BIM 信息技术的有效运用而言，相应布局规划可以说是比较重要的一个方面，该方面 BIM 信息技术的运用可以实现较为理想的信息分析全面性效果，尤其是对于建筑布局规划中存在的各类积极因素以及消极因素，都需要进行全方位探索，如此也就能够有效决定具体建筑物的布局和规划模式。BIM信息技术在建筑布局规划中的运用应该呈现出多种不同的设计方案，进而也就能够促使各个参与人员能够较好对比分析这些不同设计方案的优劣，最终选择最为适合于建筑工程项目建设以及最为有助于提升后续应用实效性的方案，避免建筑物的整体布局出现缺陷。
2.3在设计阶段应用
BIM信息技术提高施工的可操控性目前建筑设计工作通过完成设计图纸和设计方案，施工时以此为指导制定施工方案，但由于目前的设计方式在精准性方面仍有欠缺，很有可能出现设计误差或错误，同时优化深度也不够，不能对一些不可控因素进行分析，这就导致了施工过程中不可避免的出现误差，同时有些不可控因素也会导致施工工作无法继续进行，更会造成工程变更或二次施工。
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在应用BIM技术进行模型的设计时，设计人员要充分的利用三维设计软件，在最大程度上，将建筑物最终会达到的效果用模型充分的呈现出来。以实际调研的方式，了解建筑使用者的真实需求，并在创建模型时考虑到这一点，这样一来，投资者就可以对投资情况有更好的了解。
在现代化的社会中，计算机辅助建筑设计中应用BIM技术，可以使设计过程以及施工过程更加的规范，对建筑施工的整个工程都是非常有利的，并且要参与到建筑物的实际应用当中，有着非常广泛的现实应用意义，在很大程度上推进了建筑行业施工效率的提高。
在设计虚拟建筑模型的过程中，设计人员需要借助相关的性能分析软件，将模型数据导入进去，进行参数的分析，这样不仅可以保证性能分析的有效性，还可以提高建筑工程的施工效率和服务质量。所以，在计算机辅助建筑设计中，应用BIM技术不仅要保证有科学合理的设计方案，还要科学的分析建筑规划内容，以及施工现场的情况，借助三维模型具有的可视化功能，全面分析建筑物的实际情况。
2.4管线综合布局中的应用
对于建筑工程项目的整体设计而言，其内部涉及到的各个系统结构同样也需要引起足够重视，比如对于建筑物内部给排水结构、电气系统等，其作为整个建筑物的重要组成部分，必须要保障设计精确度效果，而这些基本结构的复杂性相对而言比较高，涉及到的管线材料较为繁杂，进而也就容易出现布置偏差或者是连接错乱现象，基于此，借助于BIM信息技术也就能够有效进行合理分析布置，确保其整个系统都能够较好运行，并且还能够在此基础上借助于相应检验手段进行虚拟施工操作，碰撞检测也是必不可少的一环，最终也就能够切实保障整个建筑内部各个系统的标准化运行。BIM技术在建筑综合布线的应用，最重要的环节是管线碰撞检查。通过碰撞建设，可以发现电气设计中的各专业或专业内部的冲突问题并优化调整，使电气设计方案更完善。具体操作是对电气和设备进行碰撞检查，发现问题后BIM软件自动标注出碰撞位置、。设计人员不用划分大量的人力去检查，加快了设计方案优化速率，且能保证设计质量。发现碰撞位置后，设计人员对碰撞位置进行调整，与之相关的设计部分也会相应的自动调整，无需设计人员手动调整。建筑电气设计中通过BIM技术进行管线碰撞检查，不仅要能进行各专业和专业内部的碰撞检查，还要确保各类管道与结构梁之间的碰撞检查顺利，唯有这样才能分析电气各类管道设计是否合理，其位置是否与结构梁位置冲突。所以，进行碰撞检查时不能忽略电气各类管道系统与建筑结构梁之间的碰撞检查，及时发现位置冲突，重新调整管道位置，以免影响建筑结构安全。
2.5 建筑结构设计中BIM信息技术的运用
在建筑工程项目的具体设计处理中，相应建筑结构方面的设计同样也是比较重要的一个方面，为了较好提升相应建筑结构设计的合理性效果，促使其整体落实运用较为合理可靠，不仅仅要重要加强对于建筑结构类型和具体布置的设计，还需要重点加强对于建筑结构力学效果的分析，如此也就需要引起相应设计人员的重视，更加容易在具体操作中出现一些问题和缺陷。基于此，借助于BIM信息技术也就极为必要，BIM信息技术在该方面的运用可以充分借助于相关模型进行整个建筑结构的全方位呈现，如此也就能够进行较为可视化的操作，并且采取较为理想的虚拟化处理效果，还能够有助于提升相应建筑结构的验证效果，综合保障了建筑工程项目结构的可靠性。从具体设计处理中 BIM 信息技术的运用而言，其相关计算操作往往都是自动化进行的，如此也就避免了建筑设计人员操作难度的加大，还能够较好保障其精确度效果，对于相应建筑结构设计水平的提升极为有效。
2.6建筑动态控制设计
在建筑设计中使用BIM 技术，能够对建筑工程进程进行控制。在前期的模拟设计中，施工人员能够经过对模拟模型的观察以及现场勘查，收集实际施工时需要的信息，从而对实际施工中的相关环节进行优化，以此实现对每个施工部分进行控制的目的。在进行建筑设计之前，需要相关专业人员通过实际施工方案对工程进度进行规划。
2.7 BIM 技术的可持续应用
在人们生活质量逐渐提升的情况下，其对建筑可持续发展的要求也相应提高。在这种情况下，建筑设计师就可以使用BIM 技术建设出3D 与4D 模型，让相关业主和用户进行参考。比如，使用REVIT 工具将建筑周围的环境以及光照条件进行模拟，让业主能够在建筑设计之前就对建筑周围的环境进行了解，看其是否达到了自己想要的效果。BIM 技术的使用还能够让业主参与到实际设计中，这样就能够贴合业主的实际需要，在这个基础上让建筑设计能够可持续发展。
3 BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用价值
3.1实现了虚拟建筑中的设计
在现代化的计算机辅助建筑设计中，BIM技术的加入，使得设计师可以根据BIM软件制作建筑模型。并且在虚拟模型的创建中，实现了全方位、全角度的对建筑进行空间效果的展示，人们可以通过创建的虚拟模型，感受建筑物在实际建成后的效果。对于模型中所存在的内部空间，可以对其进行视觉感知体验，并在体验中重点考察建筑物内部空间中所包含的元素，将此作为设计中创作的根本性依据，在选择建筑物的材料颜色时，也可以先借用软件的帮助，进行模型建筑物的颜色填充，通过在模型中填充不同的颜色，感受各种颜色的不同效果，并根据这些进行创作设计。
3.2实现了图纸文档的自动更新
传统的绘制建筑工程图纸的方式，在绘制过程中，图纸比较独立，能够针对建筑涉及到的各个环节进行拼接，从而绘制出平面图、立体图以及剖面图，但是在实际的施工过程中，需要根据实际情况对图纸进行修改，这样一来，就会耗费大量的人力。而BIM技术集合虚拟模型的有关设计，在对其中个别元素进行调整时，其有自动更新的功能。
3.3实现了分析性能的提升
对于二维的CAD模型创建来说，图纸不能将建筑物立体的展现出来，图像是静止的状态，很难实现有效的数据分析。而采用BIM技术进行模型的创建时，整合大量的数据，并将其输入到模拟软件中，创建出虚拟建筑模型，还要做好建筑物的空间效果模拟和展现工作，从而能够更好的分析建筑物的实际情况，保证施工能够顺利的开展。通过建立模型进行计算分析，不仅可以提高计算和分析的准确度，还能够降低成本。
4.结语
通过上文的阐述不难看出，在建筑设计中，BIM信息技术的运用优于传统的设计模式，它可以在一定程度上解决设计难度增加的问题，使设计方和施工方更加直观的理解设计方案，通过建筑信息模型来实现有效的沟通交流，提高设计效率，保证设计质量，为现场施工做好支持工作。
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论文作者:茹卫章
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/13
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