郑州市建筑设计院河南郑州450000
摘要：我国建筑发展越来越趋向于智能化，BIM技术的创造与发展又将计算机辅助建筑设计推向了又一个全新的舞台。从阐述BIM计算机辅助建筑设计技术的优势出发，对该技术在建筑工程中发挥的具体作用进行分析，为我国建筑工程的可持续发展提供有力的推动力。
关键词：BIM技术；计算机辅助；建筑设计
导言
建筑信息模型BIM是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。其涵盖了关于几何学、空间关系、地理信息系统等各个方面的内容，不但可以有效展示出整个建筑从设计、施工、完成、运营等的全部生命周期，同时还能将整个建筑的各个部分、系统有效呈现出来。
1BIM技术
建筑信息模型是建筑领域十分实用的技术，它可以构建出与真实建筑所有构成相一致的建筑模型，可以说基于BIM构建的建筑模型是一个资料全面的综合数据库，可实现虚拟条件下的建筑设计，可自动生成图纸文档，可对建筑内部结构和成本等内容进行计算，实现各个阶段、不同专业之间的信息集成和共享。
1.1BIM技术原理
BIM技术可通过数字编码形式来表示建筑，BIM技术创建的建筑信息模型满足了建筑设计各阶段的信息需求，不仅可以将各种建筑设计资料转化为3D模型或2D施工图，还能够以二进制信息的形式进行能量结构分析，它用模型方式保存了全部的建筑信息，是建筑界的一项技术革新。BIM软件的使用关注墙体、门窗等立体构件，摆脱了传统软件设计中的点、线、圆等平面图形的局限，计算机计算和修改涉及立体建筑物整体。
1.2工作数据库
基于BIM技术的计算机辅助建筑设计，不仅通过视图、图形绘制等功能构造出虚拟模型，实现建筑建设模拟，还可记载施工进展数据信息，利用其三维模型进行本质分析。在建筑设计领域，基于BIM技术的应用系统所创建的这种虚拟模型，是一个包含了建筑全部信息的综合数据库。这个综合数据库既有利于建筑师进行建筑设计，也有利于进行结构设计、工程量统计、设备管理及成本运算等，可实现对整个建筑全生命周期的信息管理。
2BIM技术存在的特点
2.1可视化
可视化是整个BIM技术应用的最大亮点。对于建筑施工产业来说，实现可视化不仅能够使施工设计人员看到“立体图纸”，将以往的二维线条立体的展示在人们面前，免除了传统“想象图纸”造成的误差。另外，因为BIM的可视化特点，整个项目的设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策、运营等都能在可视状态下进行。
2.2协调性
目前，我国很多建筑行业的协调管理能力都较差，各单位部门之间的协调配合工作都存在问题，施工过程中常常发生扯皮、沟通不畅等问题，影响施工效率，且不能有效采取措施进行补救。而BIM技术的协调作用则可以有效除了这些问题，所有工程建造过程中，可以通过BIM建筑信息模型进行协调，各部门通过协调数据进行工作的沟通和解决，不但能有效提高沟通工作效率，同时还能解决各部门的碰撞问题，实现工程的高效运行、管理。
2.3模拟性
模拟性也是BIM技术的一大优势，BIM技术所具备的模拟性不但可以模拟出设计出的建筑模型，同时还能将建筑模型应用到虚拟世界，模拟真实世界中不容易操作的事物和程序。比如在进行建筑设计时，可以通过计算机系统模拟紧急疏散通道、模拟日照模式、模拟逃生过程等，这些模型功能都能在低成本下进行，不但能节约其实现成本，同时还能通过模拟来优化确定更合理的施工方案。
2.4优化性
整个建筑工程设计、施工过程中实际上是一个不断进行设计、施工、运营等优化的过程，而采用BIM技术进行的建筑工程施工管理，能更加简便、快捷的进行优化。通常情况下，优化的内容包括信息内容优化、程序复杂优化和建筑时间优化。在BIM技术系统中各项几何信息、物理信息等都实际存在，可以通过系统直接进行优化操作。对于过于复杂的程序和信息，在BIM技术的帮助下，也不需要人员进行干预和优化，BIM技术都可以轻松实现。
2.5可出图性
相比起以往的2D图纸，BIM系统下的图纸不但可以展示出建筑外部，同时还可以具体展示各项内部构件及相互位置关系等等。通过可视化展示、协调、模拟、优化以后，可以帮助设计人员设计出更加完善、科学、合理的施工图纸。
3BIM在建筑设计与施工管理中的应用
3.1优化交互设计
传统的CAD制图模式，设计出的是平面2D图纸，对于一些特殊部件的构造和设计，不能立体展现出来，而采用BIM技术进行数字化建筑模型设计，可以在设计过程中，根据需要添加各项数据和内容，丰富建筑结构本身。并且，设计者可以直接通过计算机模式进行各部件交互活动，进行建筑的虚拟构建，使制图更加生动、形象、直观，这些方法都使得后期管理、施工方面更加简便。
3.2实现工程数据与构建模型的高度集成
利用BIM技术进行建筑设计，可以形成3D与2D结合的图纸，设计者可以根据不同的建筑需求，定义建筑构件在不同视图下呈现不同表现。并且，这些不同的表现是可以被人为调整的。例如，在设计建筑开关门的方向时，可以通过计算机数据进行调整，使三维模型也发生相应的调整，从而保持设计与施工的一致性。在整个BIM设计出的建筑模型中，工程数据与构件模型是高度集成的，而传统的2D图纸只是BIM模型的“副产品”[4]。
3.3使模型修改高度智能化与自动化
参数模型是BIM技术的一大核心科技，通过参数模型，可以将设计模型与行为模型有效集成整体，而整个项目文件又是一个集成的数据库，因此，所有的内容都可以准确实现关联。与传统的2D制图相比，BIM产生的信息则更加全面、协调性好、一致性高，能帮助设计师得到高质量、协调一致、可靠的模型成果，从而帮助管理、沟通，大大提高了设计质量和效率，减少了图纸的出错率，大大节约了前期设计成本。
3.4支持整个工程管理过程
BIM技术的确立是为了在建筑生命有效周期内，提供面向不同应用及阶段，高度集成化的工程数据模型[5]。目的是在整个建筑工程过程中，从工程的计划、设计、施工到管理、运营，BIM系统都可以从始至终的进行贯穿的操控管理。在这个管理过程中，系统可以根据各个条件创建不同的BIM模型，这些模型被设计人员创建后，可以通过计算机系统发布给其他部门，达到告知的目的，各个部门则可以根据系统发出的指令按计划进行施工建设，使整个建筑建设过程中的每个环节都得到贯彻、统一，从而提高了各方面工作效率。
结束语
随着科技的不断进步，现代建筑设计也逐渐向智能化、自动化方向发展，人们更加注重建筑设计的质量与效率。基于BIM技术的计算机辅助建筑设计，不仅为建筑设计信息化与自动化发展奠定了技术基础，也大大提升了建筑设计的质量与效率，文章通过分析BIM技术原理及其工作数据库，设计并实现了基于BIM的建筑结构设计模型集成，为研发基于BIM技术的集成建筑工程软件系统，提高计算机辅助建筑设计水平提供借鉴。但本研究还存在一定局限，仅分析了建筑与结构模型集成，下一步研究中还应针BIM技术对建筑设计其他阶段的集成进行详细分析。
参考文献
[1]王云衢.基于BIM的建筑工程设计管理初步研究[J].青年与社会，2014(17):285.
[2]龙文志.中国建筑幕墙行业应尽快推行BIM[J].建筑节能，2016(01)：98.
[3]刘照球，李云贵，吕西林，张汉义.基于BIM建筑结构设计模型集成框架应用开发[J].同济大学学报(自然科学版)，2016(07)：132.
[4]卢松波.BIM技术在建筑设计中的应用探讨[J].硅谷，2015(4):111-113.
[5]张建平.BIM技术的研究与应用[J].施工技术，2017(11):15，18