探究建筑设计之建筑信息模型

摘要：目前全球正在进入数字化，信息化的时代。而建筑设计，也由原来的纯手工绘制进入，电子绘图（CAD）阶段，再到现在的“建筑信息模型”(BM)。可以说建筑设计手法发生了意义深远的变化，是建筑设计历史上的一次重大变革。BM实现了建筑师对建筑三维模型的思维想象，它不但延续了传统手工设计的优点，更把建筑师带入全新的领域。

关键词：建筑设计；建筑信息模型；虚拟建筑Abstract:At present, the world is entering the digital, information-based era. The architectural design turns from the original pure manual entry, electronic drawing (CAD) stage, then to building information models.It now "" (BM) can be changed and profound that architectural design is an important reform in the history of architectural design. BM realize the thinking of 3D model building architect imagination, it is not only the continuation of the traditional advantages of manual design, the architects into new areas.

Keywords: architectural design; building information modeling; virtual building

中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：

前言

作为建筑师天生都要在跟空间打交道，要对空间进行各种思考。在早期的建筑设计中，以平面图纸作为参考手工绘制一直是建筑师设计的法宝，但平面图纸也有它的局限性和硬伤。因为平面图纸最终表现还是空间物体建筑，这就难免出现，建起来的实物效果和平面设计想象产生差距。

这个问题直到“建筑信息模型”（BM）的出现，才得到圆满解决。建筑师可以通过电子三维模型，展开出他们的想象，并能更好更快的实现设计愿望。

1 BM是什么

BM就是“建筑信息模型”的简称。在2002年由AutoDesk公司提出的，它是以电子三维数字信息为技术基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息详细的数字化表达。

“建筑信息模型”的组成要素：视图图元， 就是动态更新的各种视图。模型图元，其中含有墙体，楼板，屋顶，楼梯，门等。注释图元，就是二维注释的工具。这3个要素可以将设计模型和行为模型两者结合起来，进而形象动态表达建筑的信息

模型和图纸的关联：在过去设计图纸和建筑模型间相互关联很少，虽然都用数字来表达，但两者都独立存在着，一旦模型发生改变，往往图纸的修改跟不上，需要大量的手工修改和校对。这些都很大降低了设计的效率。而BM就很容易找到完美的解决方案，把上面存在的问题轻易的处理好。“建筑信息模型”可以把不同的模型和图纸结合在一起，利用三维数字信息技术，更好的体现出来。它将三维模型图，二维图纸，信息表格，和工程量估算都集合在同图元下。（如图1）

图表 1

2 CAD绘图技术和“建筑信息模型”的对比

下面我们来研究一下，BM与传统的CAD绘图这两者间有什么不同点。

在这里我们先了解下什么是CAD, CAD即计算机辅助设计(Computer Aided Design) 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作 。简称cad。主要应用与在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。所以可见CAD绘图技术就是利用计算机技术的手法替代传统手工建筑绘制图的手法而已，可以说是手工绘制的翻版。

而BM就不一样了，它是以智能的手法技术，模拟出建筑中的如屋顶，门，楼梯等等建筑元素，搭建一个形象虚拟的建筑。在这个虚拟建筑里，每个具体物体都具备有建筑元素特征和属性。（如图2）

图2

我们可以从这个图中获得很多的信息，如逃生口分析，热损耗分析，成本列表等资料。

这么一对比后，我们就发现“建筑信息模型”可以就建筑的外观，建筑整体和遮蔽进行观察分析。它还可以分解成，立面图，透视图，平面图，动画和虚拟现实图等等。而在建筑信息保存上，BM也存在着很大的优势。

3 BM的优势

BM使得在建筑设计中能更好更快更有优质的完成建筑项目，并降低建筑成本，无论是在传统的建筑实践，还是未来新领域，BM都能挥洒自如。

3.1开阔设计视野

作为同一个建筑模型，BM可以提供多种多样的设计方案和构思，这些方案和构思最终都可以保留下来

3.2提高设计效率

BM在建筑设计和图纸编制上是可以同步进行的，可以不分先后。这样就可以大大提高的设计效率

3.3协调设计整体

在建筑设计中，一旦建筑模型发生更改，BM就能立刻反映到项目的文件中，它能自动的把项目的所有信息协调一致。通过协调后，项目的文档就会更完整，减少了错误成本，提高了项目质量。

3.4增加设计附加值

在BM中还有许多的设计功能和服务自动为设计人员产生，等待设计人员主动去挖掘。不如建筑群的日照分析，能源分析等。

4 BM怎么实现

“建筑信息模型”BM的出现，给建筑设计带来了变革风暴。它形象直观的表现，强大的功能，都飞速提高了建筑设计的效率和实现。而这些对于那些希望尽可能高效的应用技术的建筑设计人员来说具有极强的诱惑力。

4.1策略实施要合理

如何合理的实施策略，对“建筑信息模型”设计来说意义重大，是我们在设计时，首先要思考的问题。实施策略的关键就是要根据“建筑信息模型”固有的特性，去处理工作上流程和组织上的改变。而不是把BM看作是一个简单讲解和培训。第二个问题是虽然老的传统手工绘图，已经跟不上这个时代的变化，但手工或CAD都有着各自的特点，我们不应该把它们完全抛弃，要做到3种工具并存，才能更完美的解决建筑设计的问题。最后的问题是我们设计建筑的过程中，还要把能源分析、成本估算和规格说明这些应用，调用到建筑模型中，使应用和模型更加结合。

4.2相应的人员配置

在过去的传统建筑设计中，要完成一个整套的建筑施工图型，需要庞大的工作量，这么大的工作量，当然也需要一个设计团队。在团队人员分配上，都是要与其绘制的图像相吻合，有立面图、剖面图、平面图、详图等等。或是和建筑的构件如大厅、外墙、窗、楼梯等相符。而“建筑信息模型”就完全打破了这一局面，它的解决方案已经大大减少了文本档案的工作量，也让设计团队人员避开了传统设计的工作，集中了团队人力资源对项目管理、建筑设计、内容的更新和文本编译等活动开展工作。BM代表了新的建筑设计方法，而不仅仅是技术的新支持。所以我们BM设计团队，必须要从这个设计团体组织中脱离出来，这些都表明了BM带来的基本组织流程的更新变化。现在很多设计单位就是利用这一标准，来挑选出最优秀的设计师和建筑师。

4.3科学的项目选择

作为建筑设计公司，我们在选择所要实施的第一个“建筑信息模型”项目的时候，就要做出这样的判断，就是要选一个最具有代表性的工程项目。所谓的最具有代表性，体现如下：可以能度量效率的的项目类型，对于那些虚构的，次要的和没有任何承担风险的工程项目最好都不要选。这种有点违背常理的方法，有它自己的作用在里面。比如选择高风险、有限制条件的工程项目，甚至用他们设计公司目前的设计工具无法完成的工程项目作为第一个BM项目。因为时间的紧迫，承担着高风险，在刚刚开始设计时，公司和员工就会一边学习新系统，一边赶进度。在这个情况下，在岗的培训就变得很重要，这使得他们推动“建筑信息模型”，发挥出最高的效益，提供了先天条件基础。并在日常项目执行期间，培训计划和工作可以同时进行，让学到的新理论应用到实现工作中去。

5 结语

“建筑信息模型”是现在建筑设计先锋，它可以模拟出各种各样的自然材质，它不用消耗任何材料和费用。它不但可以像传统实现模型一样从外部的任意角度观察模型，也可以进入模型内部。以人类的视点进行观察，比传统方法更真实直接。BM它实现了建筑设计师在空间三维模型上思考的原初理想和愿望，它将带领建筑设计者进入一个信息化的设计时代。

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)

[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)

[3]张乐敏.数字化设计技术研究[D].重庆大学.2008