BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用

【摘 要】在信息技术飞速发展同时伴随互联网逐步全球化的今天，作为信息技术载体的数字化技术也得到了不断的发展和进步，计算机辅助建筑设计的技术已经满足不了建筑业的需求，而bim技术的出现在整个建筑行业中发挥了极大的作用。

【关键词】BIM；计算机辅助建筑设计；能量性能

随着时代的发展，信息化风靡全球，而信息化的不断发展给人们的生活带来了巨大的变化，数字化技术是信息时代的载体，数字化技术在社会各方面都起到了极大的作用，计算机也在人们的生活中不断普及。但是无论是计算机还是数字化技术在建筑领域中却没有得到更深层次的应用。而计算机辅助建筑设计的出现为建筑行业带来了一定的生机与活力，促进了建筑业的不断发展，但是随着时代的进一步发展，计算机辅助建筑设计已经远远满足不了社会对建筑行业的需求。此时，建筑信息模型（Building Information model，即BIM）的出现为建筑行业的发展带来了新希望，BIM技术被称为现在最成熟、最先进的计算机辅助建筑设计技术。

1、BIM技术的概述

1.1 BIM概念

建筑信息模型（Building Information model，即BIM）是一种工程数据模型，它以三维数字技术为基础，并集成了各种建筑工程的有关信息。这是由查克・伊斯曼博士提出的，它本来只是一个理想化的概念，后来逐步发展为现在可以使用的工具，BIM的出现给建筑行业带来新的挑战。设计师打破固有思维、运用了新的工具、改变了过去的操作流程以及各项任务的分配方式。BIM是一项先进的计算机软件技术，是CAD（计算机辅助设计）之后产生的新一代技术，比计算机辅助设计具有更多的优势，可以应用于设备管理等很多方面，在建筑行业尤为重要。

1.2 建筑信息模型原理

BIM技术主要面向于建筑设计，可以对各项工程进行数字描述，可以更便捷地存储建筑信息。随着经济的不断发展，个人计算机不断普及，才有了BIM应用系统的增多，也使得BIM软件从低水平的绘图工具变成了可以绘制大型的建筑构件以及建筑物整体的软件。

建筑构件成为BIM应用系统的对象，它的属性是通过编码被描述的，每一个对象都需要一系列的参数，这些参数必须事先定义好。

1.3 BIM软件的分类及应用

建筑信息模型可以分为设计类软件、施工类软件。它可以应用于方案的设计、运作、施工图、建筑分析等许多方面。

2、BIM软件在建筑设计中的应用

2.1 BIM在建筑设计方面的优势

在2D CAD系统中有一些弊端，建筑师需要浪费大量的时间绘制图纸、制作图表，必然在设计方面没有足够的时间，也不方便与客户、工程师及其它设计师进行沟通交流，若是设计中出现一些问题也没有足够的时间去修改。

如果利用BIM软件，建筑师可以有大量的时间来设计建筑，因为只要有建立起来的虚拟建筑模型就可以自动生成相关的图纸、图表以及文档。也会生成直观生动的三维模型，这使得建筑师与他人的交流沟通更加便捷。依靠BIM软件，大大地提高了建筑设计的质量，缩短了所需的时间，提高了工作效率。下面介绍的是BIM软件在建筑设计方面优势的具体体现。

2.1.1 BIM系统可以在虚拟的建筑中做设计

一开始，建筑师只能通过画图来表现自己想象中的设计，画出设计的平立剖面，再请人建立设计建筑的模型，但是这样建出来的模型与本身的设计往往出入很大，可是建筑师并没有时间去修改，这使得建筑失去了最开始设计的风格，同时也极大地妨碍了设计以及建筑质量的提高。

而随着时代的不断发展，人们对于建筑的要求也越来越高，这使从事建筑行业的人员不得不更多地提高自己以满足人们的需求。但是只是依靠人自身的能力远远不能实现人们心中所想。科学技术的发展为建筑行业带来了BIM软件，运用这个软件建筑师可以轻松地得到自己想象中的建筑模型。无论在建筑师设计的哪个阶段都可以通过BIM软件看到建筑的任何角度，使建筑师可以更快地发现设计中的不足进而改变思路，还可以观察到该建筑与周围的搭配是否合理，这种虚拟建筑设计使建筑师不再被图纸束缚，使建筑师可以随心所欲地进行创新设计。

2.1.2 BIM技术可以自动生成图纸文档

在没有BIM技术时，建筑师必须先画出图纸，而图纸的修改、再修改又是一项极其繁重冗长的工作，还会占据建筑师大量的时间和精力，因而采用新的技术迫在眉睫，BIM软件的出现改变了这一现象。

BIM技术的设计核心是模型而并非图纸。在利用BIM技术的时候建筑师可以随时根据需要产生任何方向的视图，甚至面积和造价的计算以及材料的统计等等都自动生成，极大地节约了建筑师的宝贵时间，也可以保证设计的质量。

2.1.3 BIM技术具有自动变更管理功能

在以前的工作环境下，图纸的不断修改及其它方面的许多问题大大地浪费了建筑师的时间和精力，现在BIM技术的自动变更管理功能彻底改变了这一现象，图纸可以在虚拟建筑模型中生成，而且以后所做的修改和数据等的变更都可以同时在文件中反映出来，极大地减轻了建筑师的工作量，提高了工作效率。自动变更管理功能是BIM技术的巨大优势所在。BIM软件的这些功能将大大地减少信息在传递过程中的丢失及重建。

2.1.4 BIM系统具有高级的分析能力

BIM系统具有高级的分析能力，可以自动提取数据，对建筑的结构及热工性能进行分析还可以进行防火安全检验和规范检验等等。

3、BIM技术在计算机辅助建筑节能设计中的应用

3.1 设计节能建筑的迫切性

人们在注重经济发展的过程中忽视了对能源的节约和环境的保护，大自然也正以自己的方式对人们进行着报复。如今的人们已经意识到在利用和改造自然的同时应该采取一些措施保护自然，绿色建筑和可持续发展的观念已经渗透到了社会各界。建筑行业的人们也提出绿色建筑的概念即提高建筑的能耗效率，所以建筑节能已经被建筑师逐渐重视并逐步实施。

3.2 国内外的建筑节能设计

在国内外都很重视建筑节能设计的发展，一直都在开发和应用各种建筑能耗模拟软件。美国是最早开展节能研究工作的国家，经济实力雄厚是美国将计算机技术应用于建筑节能的基础。在工作开展以来美国已经研发出上百种与建筑节能相关的软件，许多欧洲国家研发的建筑能耗模拟软件在运用中也发挥了极大的作用。

3.3 BIM技术的深入

计算机辅助的建筑节能设计一般是在建筑声学、建筑热工计算、建筑光学方面，还可以模拟气象数据参数、太阳运行图等方面的内容。现在BIM技术的深入，使计算机辅助建筑节能设计有了极大的优势，如在建筑设计初期就能够得到准确且直观的有关建筑能耗的信息。利用BIM软件，建筑师在任意时间都可以快速准确地评估设计建筑的能耗，并根据数据分析结果来合理地调整方案。

随着科技的飞速发展，人们更加注重建筑行业工作效率问题。而此时BIM技术的深入使原本的计算机辅助建筑设计取得了更大的进步，BIM技术的应用为建筑师节约时间的同时提高了设计的质量，也提升了建筑行业在经济发展中的地位。应该更深入地研究BIM软件，将其应用于更多的领域中去，为社会带来更大的价值。

参考文献：

[1]秦媛媛. 数字技术辅助建筑气候适应性设计方法初探[D]. 重庆大学 2011

[2]姜剑峰. BIM技术在建筑方案设计中的应用研究[D]. 青岛理工大学 2012

[3]郑聪. 基于BIM的建筑集成化设计研究[D]. 中南大学 2012

[4]李玉娟. BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究[D]. 重庆大学 2008

[5]阳芳. 绿色建筑节能设计方案的评价方法及应用研究[D]. 中南林业科技大学 2011