摘要：現(xiàn)代建筑設計要求高、施工內容復雜，這對建筑設計工作提出了較高要求，也促進了設計技術的發(fā)展。以BIM建筑設計的特點為切入點，在此基礎上，分析其應用方式，包括信息采集、建模和調整、實驗和優(yōu)化、動態(tài)應用和模型更新等環(huán)節(jié)，最后就該技術的未來應用進行簡單展望，包括技術聯(lián)動、信息共享和智能化等，以使系統(tǒng)呈現(xiàn)BIM建筑設計的特點和優(yōu)勢，服務其未來應用。

關鍵詞：BIM技術建筑設計信息采集虛擬建?？梢暬?/p>

ResearchontheCharacteristicsandApplicationsofBIMArchitectureDesign

ZHENBo

ShanxiPolytechnicCollege，TaiyuanCity，ShanxiProvince，030000China

Abstract：Modernarchitecturaldesignhashighstandardrequirementsandcomplexconstructioncontents，whichputsforwardhighrequirementsforarchitecturaldesignworkandpromotesthedevelopmentofdesigntechnology.ThisarticletakesthecharacteristicsofBIMarchitecturaldesignasthestartingpoint，analyzesitsapplicationmethodsonthisbasis，includinginformationcollection，modelingandadjustment，experimentationandoptimization，dynamicapplicationand&nb0bdb4899c49f891aa00a310184ab4960sp;modelupdating.Finally，itprovidesabriefoutlookonthefutureapplicationofthistechnology，includingtechnologicallinkage，informationsharing，andintelligence，tosystematicallypresentthecharacteristicsandadvantagesofBIMarchitecturaldesignandserveitsfutureapplications.

KeyWords：BIMtechnology;Architecturaldesign;Informationcollection;Virtualmodeling;Visualization

BIM（BuildingInformationModeling，BIM）是一種虛擬技術，可應用于建筑設計、施工活動，屬于數字化工作方法的一種。以BIM技術為基礎組織設計的建筑，即BIM建筑。BIM技術主要利用三維圖形和物體導向技術模擬和優(yōu)化建筑項目的各個方面，以尋求提升建筑工程設計、施工等工作的綜合效益，減少各類風險[1]。我國建筑業(yè)發(fā)達，各地工程較多，這也為BIM技術的運用提供了廣闊空間。在此背景下，分析BIM建筑設計的特點及應用方式，具有一定的現(xiàn)實意義。

1BIM建筑設計的特點

1.1可視化

可視化是BIM建筑設計的基本特點，該特點體現(xiàn)在2個方面，一是設計階段，二是應用階段。BIM技術以軟硬件設施為應用載體，在進行建筑設計的過程中，設計人員、施工人員可以借助電子計算機以及安裝了BIM軟件的其他信息設備、便攜式設備進行設計分析、調整，以可視化方式支持設計工作，降低設計工作難度。進入應用階段，工作人員可以借助各類工具查看建筑設計情況，利用三維設計、立體設計帶來的直觀性優(yōu)勢，深入理解設計意圖，組織施工活動[2]。

1.2可模擬性

BIM建筑設計具有可模擬性特點，這是其與其他常見設計軟件的主要區(qū)別之一?？赡M性是指以BIM軟件為基礎，設計人員、施工人員可以根據建筑建設、施工的具體情況以及建設方要求的變化等，不斷收集實時信息，代入BIM模型中，分析匹配新需要的設計方案。因軟件的智能化水平較高，設計人員代入虛擬參數即可完成模擬，模擬工作效率較高[3]。同時，BIM建筑設計過程中，任何階段產生的工作模型，均可以反復應用，也能降低設計煩瑣性。

1.3可調整性

可調整性是指BIM建筑設計過程中生成的工作模型，可以根據設計需要進行調整，利用動態(tài)、靜態(tài)實驗，使各類設計參數、待調整參數能夠通過BIM軟件直觀得到呈現(xiàn)，既包括以虛擬參數形成的基本模型，也包括以參數為基礎進行模擬獲取的新模型，服務設計調整工作。例如：設計參數出現(xiàn)變更后，需要了解新的設計是否滿足建筑抗震、消防方面的需要，可以添加地震破壞參數、火災疏散參數等，啟動靜態(tài)模擬了解建筑在地震波影響下的破壞情況，啟動動態(tài)模擬評估火災發(fā)生后一定時間內人員的逃生可能，以結果服務設計調整、優(yōu)化[4]。

1.4高適用性

借助BIM技術服務建筑設計，具有高適用性的特點，該特點體現(xiàn)在兩個方面：一是大部分建筑的設計均可借助BIM技術有序開展，包括新建建筑、修繕工作、高層建筑、輕鋼新型建筑等；二是BIM技術對使用條件的要求不高，在下載了BIM軟件且擁有智能操作平臺的情況下，均可借助BIM技術進行建筑設計模擬[5]。按照現(xiàn)有研究，不同建筑的設計思路雖然存在差別，但只要對原始信息采集得當、豐富，就可以利用原始信息建設若干模擬參數，再利用參數和BIM軟件的自帶功能完成建模，無須考慮建筑類別的差異。

2BIM建筑設計應用方式

2.1信息采集

嘗試借助BIM技術進行建筑設計，需要首先組織信息采集，信息采集主要面向建筑設計需要、建設區(qū)域特點、動態(tài)變化、物料管理等方面有序開展。建筑設計需要是指國家、行業(yè)的各類硬性規(guī)定以及合同內的具體條款，包括建筑高度、安全性、抗震標準、通風能力、保溫需求等，這些信息應是明確的，以國家、行業(yè)硬性規(guī)定以及合同規(guī)定為基準。建設區(qū)域特點包括土壤強度、光照條件、降水情況等自然條件施工過程中需要注意不可預知因素等，這些可以在信息采集階段予以關注，并預留一定的可調整空間。

建筑設計階段，可以借助BIM技術分析所需物料總量，判斷當前設計方式下所需物料量，或分析某一設計下的物料計劃是否滿足施工需要，及時進行施工前調整。

2.2建模和調整

完成信息采集后，可利用BIM軟件的基礎功能組織建模，并融合設計要求、建設要求進行必要的設計模擬和調整。

按照信息采集的一般結果，根據其屬性進行歸類，形成若干“族”，族即BIM技術內的基本工作單元，如民用建筑可歸類的族包括門、窗、結構柱尺寸，衛(wèi)浴裝置和圍護結構性能信息等，利用Revit進行標注，形成完善的分類數據庫。數據分類初步完整后，需要形成“系統(tǒng)族”，將一些需要自定義處理的數據、完成歸類且不能單獨載入的數據，作為若干系統(tǒng)族用于建筑建模，系統(tǒng)族包括天花板、屋頂、樓板的集成信息等。另有部分數據僅限本項目應用，可利用BIM自帶功能保存為“.rfa”格式的族文件，存入數據庫中備用，這一部分數據為“內建族”。

數據處理完成后，利用Revit進行參數分析，形成若干基于虛擬參數的圖元、信息元、信息結構、實例參數圖，并根據其屬性進行歸類，如圖元可以根據功能進行歸類，包括項目定義、三維圖像搭建、專用圖等，利用BIM自帶功能對分類完成的圖元進行搭建，并做必要的等比例縮放，可以形成基礎三維模型。為清晰組織數據處理，BIM技術下需要將文件分為4個類別，即項目樣板文件格式、項目文件格式、可載入族的樣板文件格式、可載入族的文件格式，其分別以.rte、.rvt、.rft、.rfa作為后綴。Revit系列軟件支持rvt、rte、rfa、ifc、adsk五類文件直接打開，CAD、FRX、IFC、gbXML等軟件形成的資料也可以直接利用Revit系列軟件打開，用于建模。

建模完成后，原始模型可能不完全滿足工作需要，可以利用Revit系列軟件進一步組織操作，形成更完善的模擬資料。當前BIM軟件中，以Revit系列軟件為核心的指令集已經比較豐富，可完成繪圖區(qū)域、狀態(tài)欄、視圖控制欄、應用程序等快捷操作，各指令集也可進一步細化，如應用程序包括SteeringWleels、Viewcube、宏、圖形等，建模完成后可進一步利用上述指令進行模擬分析。為提升設計分析的全面性，設計過程中可以應用BIM技術的三維化功能，進行視圖視角、范圍的調整，形成“父視圖”，如設計人員嘗試進行視圖視角放大，可通過系統(tǒng)自帶功能一鍵下達指令，如表1所示。

視圖之外，設計人員還可以對其他參數進行調整，獲取完善的模擬資料，包括光照參數、降水模擬等。

2.3實驗和優(yōu)化

BIM建筑設計初步完成后，還應根據建筑的具體功能需要、建筑施工進度等，進行更多實驗模擬，使設計方案、思路得到進一步優(yōu)化。一般流程如圖1所示。

時間維度即建筑的施工進度，以及預期設計壽命等與時間有關的參數，在BIM模型初步建設完成后，可組織質量模擬，如添加時間參數，采用加速模擬法，在較短時間內添加風力、老化等參數，判斷建筑在10年、20年或更長時間周期內出現(xiàn)的質量、使用性能變化，作為各個“質量控制點”，如果建筑功能惡化較嚴重，不能匹配其設計生命周期要求，應組織設計優(yōu)化，加強其性能參數，如抗老化水平、抗?jié)B能力等，形成最優(yōu)模型后用于指導施工作業(yè)。

2.4驗收應用

BIM建筑設計可持續(xù)建筑施工建設的全周期，在建筑工程主體內容完成后，仍可利用BIM技術服務驗收工作，該工作以建筑建成后的靜態(tài)信息為基礎，重新進行建筑實際參數的分析，按照2.1、2.2、2.3所述的工作方法，重新建設一個實驗模型，再添加工作參數，組織靜態(tài)、動態(tài)模擬實驗，服務驗收活動。例如：某建筑設計階段要求滿足6級地震破壞，做到“地震不倒”，可以添加不同震源深度下6級地震的烈度參數，判斷建筑是否損壞、倒塌，如果其不滿足設計要求，應要求施工單位、監(jiān)理單位承擔對應責任，提高驗收階段工作質量，以服務BIM建筑設計控制質量。驗收無誤后，可以對建筑模型以及模擬資料一體保存，以備后用。

3BIM建筑設計未來展望

未來BIM建筑設計可能更多關注技術聯(lián)用、信息共享以及智能化。例如：信息共享制度，BIM技術下產生的建筑模型、設計方案等工作資料，可以形成區(qū)域性的資源共享池，擁有工作權限的部門、人員可以查看、瀏覽或下載有關資源，應用于工程研究、技術指導等方面。在此基礎上，也可以借助智能技術進行關聯(lián)方案的匹配分析，利用智能技術快速檢索與個人需求相似的工作方案，通過對照的方式服務建筑設計活動，改善設計效果和效率。

4結語

綜上所述，BIM建筑設計的特點較突出，其應用優(yōu)勢也較鮮明，有助于提升建筑工程設計水平和建筑質量，未來工作中可予以更多關注?，F(xiàn)狀上看，利用BIM技術組織設計的情況下，建筑設計工作具有可視化、可模擬、可復用、可調整等方面的特色，可以服務設計的各個環(huán)節(jié)。具體應用層面，要求在組織設計應用的前置性階段進行信息采集，并結合采集結果進行建模、調整、實驗和優(yōu)化等工作，進入施工階段也可以借助BIM技術組織動態(tài)模式、驗收、保存和復用等。未來BIM建筑設計可能更關注技術聯(lián)動、信息共享和智能應用，以進一步發(fā)揮技術優(yōu)勢，服務建筑工程設計和施工等活動。

參考文獻

[1]李強.BIM技術在機場建設工程中的應用現(xiàn)狀與發(fā)展策略研究[J].民航管理，2023（12）：68-70.

[2]梅淑明.建筑信息模型在公路橋梁施工過程中的質量控制研究[J].智能建筑與智慧城市，2023（12）：182-184.

[3]朱英姿.基于BIM的某裝配式建筑預制構件參數化設計及應用研究[D].長春：東北電力大學，2023.

[4]朱元飛.基于BIM的建筑給排水設計施工優(yōu)化及二次開發(fā)[D].南昌：南昌大學，2023.

[5]宋婷.BIM技術在鋼結構智能建筑技術中的應用研究[J].綠色建造與智能建筑，2023（12）：60-62.