传统的建设工程设计领域目前存在各专业设计信息交流不畅、施工过程中协调性差、整体性不强等问题，解决这些问题须实现各专业协同设计、施工一体化，建筑信息模型(简称BIM) 便是这样一个提供协同设计、提高设计效率的得力工具平台，能有效提高建筑设计周期、设计效率和设计品质。通过研究分析，总结了BIM技术在建筑设计中的优势，并结合具体案例的分析重点展现了BIM技术对于结构专业实际应用的价值体现，给BIM技术的推广和应用提供一定的指导。

1 引言

随着我国社会和经济的蓬勃发展，建筑行业也进入了快速发展的时期，大规模的城市化进程为新建建筑带来了前所未有的需求。当今的建筑工程中，建筑项目设计的复杂性越来越大，而且设计周期短、工期紧张，传统的建设工程设计方式面临难以克服的瓶颈，存在各专业设计信息交流不畅、数据重用率低、项目各参与方沟通困难等问题。因此，如何最大化地提高设计效率和更好地满足业主越来越苛刻的需求，成为摆在所有设计人员面前的最大问题。解决这些问题须实现各专业协同设计、施工一体化，而建筑信息模型(简称BIM) 便是这样一个提供协同设计、提高设计效率的得力工具平台，能有效提高建筑设计周期、设计效率、设计品质。

2 BIM技术

建筑信息模型即BIM 建筑信息模型（Building InformationModel），21 世纪初出现的全新概念，是信息技术发展到一定阶段对建筑业影响后的必然产物。即通过特定工具软件，将建筑内全部构件、系统赋予相互关联的参数信息，并直观地以三维可视化的形式进行设计、修改、分析，并形成可用于方案设计、建造施工、运营管理等建筑的全生命周期所参考的文件。BIM 的技术核心是由计算机三维模型所形成的数据库，这些数据信息在建筑全过程中动态变化调整，并可以及时准确地调用系统数据库中的各种数据，加快决策进度，提高决策质量，从而提高项目质量，降低项目成本。简单点说，BIM技术就是在造房子前，先在电脑里造好，提前将造好后的房子通过电脑表达出来，还可以不断试验进行优化。而BIM 更大的价值在于协同，不同生命周期阶段信息的协同，项目不同参与方、利益相关方之间信息的协同，达到效率的提升。运用BIM 实现工程设计的关键技术表现为协同作业、可视化设计和碰撞检查。基于BIM 技术的应用软件(例如Autodesk Revit)为所有专业间的协同作业构筑了一个平台，采用事先分配好工作集的各位设计者只需在规定时间频率内上传各自的新的工作内容，其他设计者即可实时查看到最新的工程设计信息，通过三维空间模式下的可视化设计方式，对自己负责的工作内容进行设计和修改。这样，既可在每段工作周期内，完成各专业设计的同时，又实现了专业间的协调。BIM 技术的设计产品均为三维模型，设计者不仅是在平面视图中工作，也可以通过实时查看三维模型，在虚拟建筑空间中检查体验各项设计性能参数，对设计结果不断修正。应用BIM 技术进行各个专业设计的碰撞检查，不但能彻底消除硬碰撞、软碰撞，优化工程设计，减少在施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，并且可以优化空间，方便使用和维修。最后，现场工程师还可以使用碰撞优化后的方案进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主的沟通能力。基于BIM技术的工程设计关系见图1。

3 BIM技术的应用现状

目前，建筑信息模型的概念已经在学术界、建筑界和软件开发商中获得共识,并在国外建筑行业进行广泛应用。在国内，建筑信息模型及协同作业在“十一五”国家科技重点支撑项目《建筑业信息化关键技术研究及应用》中被列为重点实施项目；在“十二五”计划中列为重点攻关项目。国内先进的建筑设计机构和地产公司纷纷成立BIM 技术小组，同时，北京、上海、广州等地的专业BIM 咨询公司在建筑项目生命周期的各个阶段（包括策划、设计、招投标、施工、运营维护和改造升级等）都开始了BIM 技术的应用。

4 BIM技术的应用实例

以一项小型的别墅住宅项目为例，分析BIM 技术在整个建筑设计工程的应用。从而展现其与传统设计方式的不同之处，体现新技术的优势。此住宅为一栋两层小型别墅，虽然小巧但却精致，外形富于变化，麻雀虽小，五脏俱全，内部空间分布合理。本项目的设计利用Autodesk 的Revit 软件进行BIM 物理模型的创建。要在很短的设计周期内不断扩展项目深度，完善各专业的对接，使之成为可施工建造的产品。图2 为信息模型建造过程的流程图，重点介绍基于BIM技术的结构设计。

基于建筑师建立的建筑模型，结构工程师与建筑师合作，共享相同的基础建筑信息数据库。AutodeskRevit平台工具可以帮助工程师们更快地创建结构模型。在将工程图送往施工现场之前，通过对结构和建筑对象之间进行干涉检查，工程师们可以更快地检测协调问题。Autodesk RevitStructure 采用建筑信息模型（BIM）技术，因此每个视图、每张图纸和每个明细表都是同一基础数据库的直接表现。当建筑团队成员处理同一项目时，不可避免地要对建筑结构做出一些变更，这时，AutodeskRevitStructure 中的参数化变更技术可以自动将变更反映到所有的其它项目视图中———模型视图、图纸、明细表、截面图、平面图和详图。从而确保设计和文档保持协调一致和完整。BIM 技术改善了结构工程师和绘图人员的工作方式，RevitStructure 软件可以从最大程度上减少重复性的建模和绘图工作，并降低各专业设计人员之间的手动协调所导致的错误。从而缩短了创建最终施工图所需的时间，同时提高文档的精确度，使项目的设计深度和精度上了一个台阶。

5 总结

从以上分析及实例中可以看出BIM 技术与二维图纸设计，各专业分割作业的传统设计形式相比，有许多的优势。传统的二维图纸设计中，即使在设计阶段尽力做到各专业协调，在施工阶段图纸会审当中仍有众多冲突位置会发现，并一直伴随着施工的整个阶段。传统模式在设计变更时往往单独只出变更，不利于资料的保存。而且设计变更常以局部的形式反映出来对整个施工环境的整合考虑欠缺。而BIM 技术利用三维数字模型进行项目的全程管理，其优势表现为：

1）借助参数化变更管理，提高协调一致；

2）改善各专业沟通，提升设计效率；

3）按照工程师的思维模式进行工作，开展智能设计；优化系统、降本增效。