探讨建筑信息模型的发展及其在设计中的应用

摘要：随着超高层、超跨度建筑的不断出现及大型复杂工程的发展，建筑信息模型在提高建筑质量、降低建筑成本上发挥着越来越重要的作用。建筑信息模型的出现，有助于建筑数据信息的交流、共享，加快决策速度、提高决策质量，最终达到提高建筑质量的目的，研究和分析建筑信息模型，对建筑行业的各个环节进行信息协作，对建筑业的信息化及应用扩展具有极其重要的作用。

关键字：建筑信息模型 BIM 发展 应用

中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编号：

建筑信息模型又被简称为BIM，通过电脑数字化技术，使用计算机建立虚拟建筑模型，展示出建筑的三维几何模型，标注出建筑内的平面图、立体图、三维立体视图及透视图等等，建筑信息模型可以展示出整个建筑的生命周期，既设计、施工、管理整个过程。可以直观有效的获取建筑的各个部分、各种系统的信息内容。分析建筑信息模型的发展及其在设计之中的应用，结合建筑信息模型的各种优势，可以有效的对建筑数据进行分享和交换，对加快施工进程，减少建筑成本保证建筑质量方面都有着重要的作用。

一、建筑信息模型的发展及背景

（一）国际背景

随着全球范围内建筑业的发展，面对着两大困难需要解决，其一便是各生产环节之间缺少交流沟通，缺少协同合作，导致生产出现效率低下，资源浪费的现象；其二便是工程初期建筑的结构设计不明了，重复修改严重，造成重复工作，效率低下，成本上升。在美国的专家数据研究下，发现因为行业缺少协作，加之建筑信息闭塞，导致建筑业每年都会出现数百亿的损失，造成了严重资金浪费。

（二）国内背景

随着国内城市化进程的加快，能源与环境的问题矛盾日益突出，加之土地资源的减少，转化传统的建筑模式，改变高能耗高污染的发展模式，要做好向低能源、低能耗、节约型建筑发展，提高资源利用率。目前我国已经是世界上最大的建筑市场之一，想要更好的解决在建筑中出现的各种矛盾和问题，就需要技术上的支持。

（三）建筑信息模型的出现及发展

在国际大背景下，美国一公司于2002年为了解决建筑行业的两大困难，提出了建筑信息模型的概念，并进一步的推出建筑信息模型软件，BIM出现并发展，让解决资源利用低下，减少建筑成本有了可能。随着建筑信息模型BIM的发展，将在建筑行业领域发挥着更加重要的作用。

二、建筑信息模型（BIM）特点

（一）信息交流的IAI组织及IFC标准

IAI组织为国际互协作组织，发展目标是在土建建筑的全部生命周期内，展示其信息，对信息进行交流共享，并提高生产进度和质量，降低建筑成本。IAI组织的目标可以用下图清晰的表述。

IAI组织的目标

1997年IAI组织开发出建筑信息共享的标准，命名为IFC标准，为建筑业提供了一种直观的数据表达模型，让完整的电子图纸交换出现了可能。在IFC中，可以展示出建筑信息一些抽象的事物和概念，并可以清晰的展现出建筑的直观示意图。为解决信息交换机共享等技术上发挥了重大贡献。

（二）建筑信息模型特点和优势

1.随着国际建筑业对于建筑信息模型的认识和研究，开发出了更多更加实用的技术。其中建筑信息模型的特点之一便是其独特的数字化表现模式。可以为整个建筑模型的生命周期进行演化，并可以查看出各个阶段、各个系统的建筑信息资源，数字化的表现方式让资源的集成和分享提供了更快捷的方式，让不同的参与者可以获得更加直观的信息，以便进行更好的相互协作。

2.参数化描述建筑内部结构是建筑信息模型的又一大特点。使用建筑信息模型可以清晰的看到建筑内部的构建，将各个建筑单元的数据参数进行模拟化，展示出真实效果，并可以对其参数进行分析和描述，还可以根据参数化查看材料信息，进行造价预测等。

3.建筑信息模型的关联性是十分的强的，因为其展示出来的几何模型，不仅仅是单一系统，而拥有整个的系统，每一个系统都会关联着其他的建筑单位和结构工程师等人员。也正是因为其关联系，提供了更多的单位之间进行协调合作的可能，也可以使得在图纸设计和施工之中减少和避免出现更多的纰漏。

4.强大的可视性带来的展示和分析功能，也成为了建筑信息模型的一大特点，清晰的分析设计过程之中可能出现的问题，并进行解决，可以有效的提高工作的效率。毕竟随着超高难度和复杂的工程设计出现，可视化技术和展示信息，为设计分析提供了最佳平台，通过动态化的演示，可以清楚的检查到设计中存在的问题，及时修改降低建筑的成本。

三、建筑信息模型在设计之中的应用

（一）建筑信息模型在工程设计中的应用

在以前，建筑工程的设计起初都是手工设计的，之后随着计算机的出现，发展出了计算机辅助设计出图，让建筑师和结构设计师脱离了手工设计，但是计算机辅助出图CAD也没有在根本上脱离出手工绘制设计图纸的路线，之后随着建筑信息模型的出现，为建筑行业带来了一场信息革命。

使用建筑信息模型的优势有很多，其中通过对数字进行信息化处理，模拟出建筑物的真实信息，其信息的含量是十分的巨大，包括了整个的建筑生命周期，内涵的信息不仅仅是几何图形的视觉信息，还有这非几何图形的概念信息。建筑信息模型可以对建筑过程之中的每一个环节进行动态的演化，将全部的信息建立在三维模型数据之中。另外，通过建筑信息模型，还可以随时的查看项目的设计范围、施工进度、造价成本及其他资料信息。在完整的数字化条件下，可以进行更多单位之间的协调，可以让信息不断的、及时的给建筑师、结构设计师、建造师等众多的参与者，让其了解施工进度及施工中出现的情况。随着建筑信息模型的发展，让建筑业在建筑施工的设计、施工、管理过程中的信息共享加快，提高了决策的速度和质量，并提高了整体工程的质量。

（二）建筑信息模型在设计中的协调

如今的建筑越发的复杂化、大型化，也让建筑行业成为了跨行业跨领域跨学科的综合行为。在进行CAD操作的时候，缺少了协作的平台，往往会造成重大的资源浪费。并且CAD出图会因为大量的数据重复的输入，十分容易造成数据的失真。建筑信息模型的出现，为建筑业提供了良好的交流合作的平台，在平台之中，方便直观的让不同行业的操作者获得信息。如结构工程师可以在建筑模型中直接的获得结构中的尺寸等信息。还可以进行不同部分之间的协调，改变了传统的协作方式，进入了三维参数的协作时代。

在三维参数模型下，让各专业的人员直接的获得需要的信息，并通过协作，对模型进行操作分析，获得更精准的设计信息。这样对于提高设计的质量及效率有着很大的帮助。

（三）建筑信息模型在设计中的信息共享

在建筑信息模型中，信息的共享的含义分为两部分，一个是不同工种之间进行的数据交流最终信息得到共享，其表现形式为将不同功能的CAD系统有机结合并出去，让信息在内部获得共享。第二种为对异地设计采用不同的软件进行设计的时候，生成文件之间的数据参数进行共享。信息的共享，对建筑业有着众多积极的作用。

四、结语

随着时代的发展，需要兴建的大型复杂工程越来越多，大型复杂工程的设计成为了关键，建筑信息模型为其设计在技术上提供了支持，为提高其设计的质量和生产水平有着极其重要的意义。探讨建筑信息模型的发展及其在设计中的应用，有助于建筑信息模型的进一步完善，推动建筑业的更好进步。

参考文献：

[1]刘照球,李云贵.建筑信息模型的发展及其在设计中的应用[J].建筑科学,2009,(01):96-99+108.

[2]薛晓娟,赵昕,丁洁民.建筑信息模型在建筑结构一体化协同设计中的应用[J].结构工程师,2011,(01):14-18.

[3]黄兆嘉.数字化建筑信息模型的应用[D].广州大学,2011.

[4]吴吉明.建筑信息模型系统（BIM）的本土化策略研究[D].清华大学,2011.

[5]柳娟花.基于BIM的虚拟施工技术应用研究[D].西安建筑科技大学,2012.