设计阶段是工程项目生命周期内的关键阶段，它是其他阶段得以实施的基础。因为设计阶段创建的BIM模型是项目的核心。模型产生的信息（数据）可以提供给施工阶段和运营阶段的各个参与方使用。最终在实施过程中信息会不断的扩充成一个高度集成的信息系统，该系统涵盖项目内所有建筑、设备、材料和成本等因素的数字信息，这些信息统一的表达在系统模型中供各方不断的更新、修改以协同完成工作。设计阶段作为BIM实施的基础和核心，在项目中的参与过程如图1所示。

图1 工程项目BIM应用设计阶段实施过程图

1）图形可视化信息

参数化设计是BIM建模生成3D图形的基础工作。参数化设计是对目前新兴的设计方法的抽象描述，它包括生成设计、算法几何、关联性模型等核心概念。很多当代建筑都面临一个对建筑几何进行理性描述的难题，与大部分方盒子形状建筑相比，这些充满创新的设计其形体往往非常复杂，涉及很多自由曲面的变化，仅仅依靠传统的工作流程，很难高效准确的完成设计。

使用BIM参数化设计是对建筑物的各种几何形态进行科学的数字量化分析，对建筑物的二维平面到三维立体空间的数字化精准设定。参数化设计方法可以应用到建筑方案的各个设计阶段，从定义建筑基本外形，到结构设计，机电设计，性能设计，形成一套由建筑外形到内在的数字模型，并通过相关软件得到建筑外形、结构、管线等一系列3D图形。所生成的3D图形在具有图形表达这些基本功能的同时还具有一定的智能属性和自识别特性。例如改动一处结构的设计数据，之后所有与该数据相关的数据、信息和图形都会自动识别，并且智能的自动生成改进后的数据和图形信息。

图形信息的完善是可视化设计的基础，可视化的过程是一个三维展示的过程，使参与方在设计阶段就能直观的感受建筑的形态、空间和性能等设计效果，同时设计中出现的错误和偏差也可以在展示过程中及时被发现并得到修正。

2）碰撞检测

碰撞检测也叫多专业协同、模型检查，是一个多专业协同检查过程，将不同的专业模型集成在同一平台中进行专业之间的碰撞检测及协调。由于应用BIM模型可将建筑、结构和设备专业的设计方案以通过统一的数据格式（一般都为IFC格式）集成在同一个数据平台中，在这平台上各个专业才能做到真正的协同工作。碰撞检测主要通过各个专业模型之间存在的软、硬碰撞模拟检测后，发现后期可能存在的图纸设计问题，进而解决问题减少后期变更。某一专业内部的协同作业和模型碰撞检查，在BIM的实际应用中也是一个必不可少的环节。针对设计同一专业的工作都需要有不同的分工，每个工种通过网络终端可以连接数据库平台，以即时向数据库平台输入设计模型并且通过该平台可以观测到其他工种的设计信息，以便其他工种的BIM模型或数据信息发生更改，而及时变动本工种的相关信息，避免发生碰撞影响设计进度。碰撞检测在设计阶段的应用非常重要，但它的应用还没有结束，往后的施工阶段也会用到碰撞检测，可见这个应用在BIM技术应用中是非常重要的一个环节。

3）建筑性能分析

建筑性能可以分为三大部分：一是建筑的力学性能，如静力、动力、弹塑性等；二是建筑的生态性能，如日照、通风、舒适度、噪声、照明、气密性与能耗、空调系统等；三是建筑其他防灾性能，如防水、防火、防毒等。建筑的力学性能分析是建筑设计的基础，目前该分析在国内已经很成熟，市场上有多种结构力学分析软件，BIM技术的相关软件也在深入的研究和解发。生态性能和其他防灾性能分析，特别是与BIM技术相结合的分析目前在国内还属于比较新的领域。随着人们生活水平的提高，对建筑的要求也在不断提升，越来越多的人在追求建筑物使用的舒适性、设计性、安全性和节能环保性。建筑的生态性能是建筑领域在当

下和未来持续研究的主要内容之一。BIM技术的应用是这一领域研究的重要载体和技术创新。

绿色建筑和低碳环保成为近年来建筑行业的发展趋势，基于BIM数据的很多建筑环境分析方法都在被解发和研究，建筑性能指标的数字化模拟成为设计阶段的重要工作。目前利用BIM技术在建筑性能分析上主要有以下几个部分：室外风环境模拟、自然采光模拟、室内自然通风模拟、小区热环境模拟、建筑环境噪声模拟等。寻找室内舒适性、建筑能耗、环境保护之间的矛盾平衡点是亟待解决的问题。“BIM软件平台---数据格式---专业分析软件”构成了BIM技术在建筑环境领域综合应用的基本模型。应用BIM技术对工程项目的建筑性能进行分析，是选择最优方案以达到力学性能、室内舒适性、建筑能耗、环境保护等各个矛盾的平衡点的过程，为建设舒适节能的可持续建筑做出努力。

文：刘恒硕 仅供学习交流 版权归原作者所有 如有侵权请联系删除

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