摘要：BIM技术以其特有的协同性及模拟性等特征优势，有效弥补了传统建筑设计手段的局限，因此本文将从具体的项目入手，系统分析BIM技术在项目设计环节的应用效果。
关键词：BIM技术；建筑设计；应用研究
1项目概况
某建筑项目的占地面积为86940.3㎡，总项目占地227432.59㎡，其中地上面积为173880.6㎡，地下面积为53551.99m2。项目的部分底层是沿街的商铺，高层的主体为办公楼与公寓的合体。地下面积作为车库、配电间及消防、防水等专用设备用房。该项目用户提出使用BIM技术来完成项目的整体设计环节。该项目的三个建筑主体中，一号建筑使用的是传统的设计手段，2、3号建筑设计使用BIM技术参与实施，且1、2号建筑体的体量相似，因此本文选择1、2号建筑体的设计过程进行系统对比，从而全面分析传统技术与BIM技术在建筑设计阶段的不同优势特征。
实施项目设计时，可充分结合地方的设计主导理念，以及实施区域的具体条件，倾向于选择带有地方特色的建筑元素应用于设计中，从而形成建筑主体与商务区的呼应效果。此外还需在建筑设计中融入环保理念，将商业区、别墅区及公寓区分别按照应用性特征进行适当的设计规划，体现出项目的特色化应用效果。
2方案形成阶段
在细致分析项目实施环境特征后，便需对建筑实施进行系统的规划，在体量和造型方面进行大胆的尝试，并有效发挥BIM技术的先进性。
2.1整体规划
BIM技术具有可视化特征，技术人员可在项目实施前广泛搜集场地、周边交通、建筑物遮挡及技术等数据，同时按照地区规划的总体要求，对项目进行合理的规划布局。公寓办公楼属于第二阶段的工程，因此在对其进行规划设计时，应首先考虑一期工程的特征，形成整体的规划方案，对建筑的可视度、与周边建筑的关系和交通等情况进行直观展示，从而确定建筑的朝向和出口位置。规划之前可先对地区周边的人流和交通状况进行考察，基于实际情况在建筑的西北角和南面设置出入口，在北面和东南方向分别设置两个辅助入口，在西面设置两个人行入口。根据项目的总体规划，基地的东面为沿街商业区，西面为公寓办公区，北面为办公楼，东面为地下车库和商铺，南面为商墅。商业区供设置两个入口，其中主入口在南面，次入口在北面。办公楼部分为了给东侧预留出面海房间，需在西侧设置入口。商业与办公区入口完全分离，这样能够降低两部分人群的相互交叉和影响。
2.2模型建立
2.2.1概念与草图设计
在项目的设计阶段，设计人员倾向于在自然元素中寻找设计灵感，将大海、浪花、贝壳及沙滩等元素融于建筑设计中，让整个楼体形成一种简洁、纯净的美感。此外在具体设计时还需充分结合周围的环境条件，在丰富自身设计元素的同时也要与周围环境保持较高的协同性。建筑自身的设计具有一定的丰富性，但又可与周围环境相得益彰。（图1）。
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图1：建筑草图设计
2.2.2体量模型的创建
运用传统的手绘技术并不能将基础数据准确地表达于设计稿中，但运用BIM技术创建体量模型，便可直观展示设计效果。手绘草图能够在设计初期对概念性的设计理念进行表达，此后BIM技术可将具体的设计思想精确地展现出来。下图便是运用Revit Architecture软件建立的项目体量模型效果。（图2）
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图2：概念体量的创建
完成模型创建后，技术人员便需结合项目的基本要求，对建筑的面积、布局等方面进行系统的分析，BIM技术可直观展示模型中的体量关系，设计人员通过对建筑体的精确设计分析，形成更合理的体量模型。本项目的设计方案有别于普通形式的建筑体，其主楼为双曲面造型，因此对其体量尺寸的测量需更为精准。对于概念体量模型的创建和修改无法按照以往的默认方式完成，因为弧度的微量变化便可导致整个建筑体的不同体量和后期模型产生更大的变化效果。因此在创建体量模型之初，便需运用参数化的设计手段，先设置参数模块，此后结合其逻辑关系设置运算模块，最后形成双曲面形体，置于项目文件中。另外，对于后期功能体量的修改还需调整相应的参数，随着概念设计的不断发展，除了对体量模型进行优化切割处理外，还需对优化后的体量模型划分网格，细化到“层”，明确具体的层数和每层的建筑面积，从而为后续的空间设计提供前提基础。完成上述过程，便可获得清晰的概念设计模型效果。
2.3空间功能设计
该部分设计是建立概念模型后的重要环节，其在概念体量模型的基础上对空间功能进行系统的分析和组合，需要设计人员运用经验进行总体把握，结合具体的数据信息进行细致的分析和模拟，并做好具体的转化工作：一是将“非参数化关系”转变为“参数化”关系，二是“非位置关系”与“位置关系”的转化。项目2号楼便运用BIM技术可视化等特征，实现了两种转化的功能空间分区和空间交互分区设计环节。
2.3.1功能空间分区设计
项目的2号楼运用Revit软件的及时显示参数和图形处理等功能，对项目功能空间分区进行反复的检测和调整，最终确定和谐的空间分布方案：高层塔楼为公寓区，按照规范要求在背海一面设置两个交通核心，最大限度利用面海空间。可将楼层平面的公寓按照东西两个方向进行布局，每个公寓深度为9m，形成良好的空间效果。建筑一二层为公共的活动区域，设置健身房及咖啡厅，能够满足不同人群的休闲需求。地下一二层为车库和机电设备存放处，沿街为金融和餐饮商户。
2.3.2空间交互分析
设计人员需调动想象力和设计能力实现“非位置”到“位置关系”的转化。技术人员可通过使用BIM技术的可视化功能为设计人员及业主搭建沟通途径。通过建立2号楼的模型直观展示设计人员的设计成果，通过模拟的方式实现与业主的交流，对设计方案进行细致讨论和优化，最终达成一致观点。在实施核心筒的设计时，为降低风道、强弱电和水暖井对相邻房间的负面影响，可将上述功能空间设置在贴近楼梯间的位置，利用交通空间阻隔设备区和公寓区。同时为了将楼梯间直接通向室外，可单独设计一部分楼体，将双跑楼体改建为一到二层三跑形式，其他楼层不变，这样不仅能够最大限度满足不同楼层的使用需求，还能按照规范要求设计，有效解决了交通的矛盾性。
2.4装饰初步设计
项目2号楼有效发挥了BIM技术仿真渲染功能，能够真实显现出建筑的颜色与材质，辅助设计人员和业主将设计思维转化为真实的效果，从而进行更细致的修改和完善。整个建筑设计为了凸显贝壳元素，可运用增加竖向杆的方式提升建筑的垂感，以此模仿贝壳的纹理。构建可由铝板制成，设置在公寓房间的百叶窗外，运用楼板铆接对构件进行固定，从而为人们营造贝壳纹理的既视感。通过BIM技术创建模型，真实反映出建筑材质效果，能够让设计人员直接获得建筑的外形观感体验，在设计人员与业主充分沟通后，也可更改铝板颜色，以便达到更好的加工效果。（图2-3。
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图2-3竖向杆件渲染效果图
此外，BIM技术还可真实呈现出其他建筑构件的材质和颜色，有利于辅助设计师产生相对真实的体验感，从而确定适合的修改方案，在充分尊重业主意见的前提下，切实提升建筑的设计效果。
3方案确定阶段
在完成项目2号楼的概念模型建立后，可运用BIM技术的多接口分析功能对模型的面积、体型、容积率等参数进行细化分析，同时还能对建筑的交通、景观及日照等条件进行全面分析，并基于BIM技术进行完善，从而形成更合理的规划方案。
3.1模型常数分析
为了将项目的面积、体形、采光及容积率等参数达到标准要求，在实施Revit模型的创建后，技术人员还可运用软件的多接口功能将参数输入系统，对上述多种指标进行科学的分析处理。此外在BIM技术的支持下，项目还融合造型及空间功能，将绿色景观融于项目设计中。项目内可将绿地作为项目的核心区域，同时在道路两侧进行绿化，形成具有景观特征的步行路。此外在地库的屋顶除了固定的机电设备占用面积外，其他区域均可进行绿化处理，这样不仅能够最大限度提升项目的空间景观效果，还能为居民提供最佳的绿化环境，凸显项目的生态性特征。
3.2模型性能分析
当前，对建筑体的设计越来越重视气流环境的改善。能够对气流形态造成影响的因素较多，如风向、建筑自身体量、周边建筑群条件等。据调查结果可知，建筑周围的行人区域，风速高于5m/s的几率在10%以内，可见行人区的环境较为适宜。过高的风速能够导致尘土飞扬，降低人群的舒适度。因此建筑外的风向及风速对建筑设计的影响较大，设计人员需对环境进行全面的分析，将自然条件调整到更为舒适的范围，同时针对恶劣的自然条件制定有效的解决措施，从而为建筑内的人员营造更为惬意的环境。
4设计变更阶段
设计变更指的是在项目实施过程中，发现设计图纸中存在缺陷而对项目进行的变更。优化工程设计可有效提升项目质量。设计变更能够对投入成本产生直接的影响，因此应及时发现设计的不足，及早实施设计方案的变更，从而最大限度降低资金和人工的浪费。设计环节能够很好控制项目的成本和质量，以往的二维图纸具有非直观性，因此在审核图纸时常常会由于人为疏忽而不能对设计缺陷及时发现和处理，直到工程实施时才意识到设计的不足，对项目质量和成本投入造成了极大的影响。因此在项目设计环节使用BIM技术构建模型，即便在施工时需调整设计方案，只需将修改意见与设计方进行沟通确认，设计人员便可修改项目模型，并将图纸反馈给甲方，甲方依据内部的流程形成变更的单据，并将修改后的图纸发送给施工方，最终完成设计方案的变更。
结束语：
总之，基于BIM技术的建筑工程设计优化方法有效提高了建筑行业的工作效率，简化了建筑设计的流程，避免了资源浪费等问题。通过以上实践分析，进一步提高了BIM技术在建筑设计阶段的应用效率，为了不断提高应用研究水平，要结合具体工程实际，科学的开展实践研究，从而才利于不断加强建筑设计能力。希望结合以上探索，能够进一步促使BIM技术应用水平不断提高。
参考文献：
[1]彭茂龙,吕杨赟.BIM应用技术在绿色建筑设计领域的应用研究[J].江西建材,2019(11):102-103.
[2]何君贤.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].住宅与房地产,2019(33):65.
[3]齐贺兵.BIM+绿色施工技术在高层住宅建筑群中的应用[J].住宅与房地产,2019(33):143.
[4]叶立.BIM技术在建筑设计中的应用研究[J].门窗,2019(22):179+182.