BIM在建筑设计阶段的应用及发展展望
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。
本文首先介绍了BIM技术，然后分析BIM在建筑设计中的应用，最后提出了BIM的发展展望。
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，采用事先分配好的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。
3. BIM技术在建筑设计阶段的应用
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。
BIM 的前景在于其广阔的应用范围。
根据工程项目的物理和功能特性数据库，BIM 实现了从传统二维设计到动态三维建模的演变过程。
用户在模型中增加数据越多，利用效率就越高。
除了项目的三维可视化以外，针对模型中特定对象的信息，还可以进行更广范围的分析，如施工执行、进度安排和费用控制。
目前BIM 应用的主要驱动力来自于建筑师，因为建筑师是项目早期的决策者，他们在技术方面的选择可以为项目如何开展定下基调。
其他用户也将在BIM 应用中受益。
如暖通工程师和承包商在管道系统、空气处理和主要设备上可以频繁地使用BIM 模拟技术，电气工程师利用BIM 进行能耗分析；土木、环境和交通工程师使用BIM 的场地地块和雨水排放系统元素……在欧美国家，BIM 项目的数量已超过传统项目。
目前美国的绝大多数建筑项目都已经通过BIM 来完成。
而在亚洲，日本对BIM 的应用正进行得如火如荼。
我国BIM 整体应用情况同发达国家还有一定差距，还处于推广尝试阶段，但BIM 理念正逐步为建筑行业所熟悉，目前的应用以设计公司为主，一些大的设计院，以及参与国际设计项目的设计单位已经开展了BIM 相关的设计，国内已经有一部分成功的BIM 应用案例，如中建国际（CCDI）设计的天津港国际油轮码头、上海现代建筑设计集团2010 年上海世博会德国国家馆等。
上海中心项目是近几年国内运用BIM 技术的代表。
上海中心大厦塔楼设计采用螺旋双曲面玻璃幕墙，形体空间很复杂，美国的Gensler 设计公司会同其结构设计分包TT，采用BIM 设计理念，不仅解决了复杂曲面的平立面定位的问题，而且基于BIM 技术的三维设计协调，确保了建筑与结构专业的协同工作。
而近期国内最出名的BIM 项目就是国际建筑大师扎哈·哈迪德与SOHO 中国合作的银河SOHO 和望京SOHO。
建筑设计大师扎哈的设计有大量圆的、双曲面的设计，给施工、材料带来了很大难度。
SOHO 中国的董事长潘石屹说：“扎哈的参数化设计逼着我们要采用BIM 系统，对我们的设计、建设工作是很大的提升。
以前在施工中，图纸发现不了的错误，只要放在这个系统上，不合理的地方会很快就显示出来了。
实施BIM 系统对我们的公司管理、工作流程都是一场革命。
在提高了整个工程质量的同时，BIM 每年还能节约非常可观的洽商成本。
洽商简单来说就是在施工的过程中，如果发现设计图纸是错的，不修改工程就进行不下去时，设计师需要签个字说同意洽商，修改设计图纸，这样设计费用就上去了。
任何一个项目的洽商成本要好几千万不止，而BIM 系统整体投入仅为一两千万。
”目前国内使用比较多的BIM 设计软件主要有Autodesk 公司的Revit Architecture（建筑）、Revit Structure（结构）、RevitMEP（水暖电）等。
这些BIM 解决方案包括内容丰富的组件库，参数族库覆盖的范围极为广泛，从基础架构组件（如墙壁、台柜和屋门）到复杂的配件（如橱柜和自动扶梯）一应俱全。
4. BIM的发展展望现代IT
技术日新月异的发展为BIM 的发展提供了良好的硬件、软件条件，使得协同设计、优化设计、信息集成和共享成为现实。
尽管BIM 技术还存在前期硬件、软件、培训投入较大、BIM 软件库有待丰富等现实问题，并且市场对BIM 认知还有一个逐步提高的过程，但是随着BIM 方法和理念得到越来越多设计人员和业主的认识、认可，作为一种国际化的设计趋势，BIM 必将迎来一个更加灿烂的明天。
5 结语BIM 的出现正在改变建筑项目参与各方（业主、建筑师、工程师、施工承包商、后期物业管理运维等）的协作和交付方式，使每个人都能提高生产效率并获得收益，从而引发了建筑行业一次脱胎换骨的革命。
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。
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：借助参数化变更管理，提高协调一致；改善各专业沟通，提升设计效率；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。
因此建筑设计人员应当学会运用BIM技术，提高建筑设计的周期和品质。
