建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用微探

周雨　楊連銳

摘要：隨經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，現(xiàn)代建筑行業(yè)所面臨的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)峻。如今建筑工程不僅僅需要華麗外表，還要盡可能縮短建筑設(shè)計(jì)周期，加快建筑速度。但是，與之相矛盾的是，如今的建筑規(guī)模越來(lái)越龐大復(fù)雜，如果還按照傳統(tǒng)的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)和建筑，絕對(duì)不可能在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成建筑目標(biāo)。而設(shè)計(jì)周期和施工周期越長(zhǎng)，所消耗的成本也將越大，這絕對(duì)不是工程承包者的本意。為此，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。作為一種信息技術(shù)，BIM以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，可以將施工過(guò)程中的相關(guān)工程數(shù)據(jù)模擬成模型，從而方便設(shè)計(jì)者進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，方便施工者進(jìn)行施工，方便運(yùn)營(yíng)者進(jìn)行運(yùn)營(yíng)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU201.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3024（2016）13-238-02

前言

BIM，即建筑信息模型（BujIdinq Information Modelinq）。BIM的概念是近幾年從國(guó)外建筑業(yè)界引入國(guó)內(nèi)的，其具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等的特點(diǎn)，得到業(yè)界的認(rèn)同和肯定，不同于普通的三維模型，BIM模型是一個(gè)信息模型，具備信息集成的功能，可以把設(shè)計(jì)、施工、管理、運(yùn)維等涉及建筑全生命周期的各方面信息集成到建筑模型中這些信息，BIM是一種革命性的技術(shù)，它能夠在建筑全生命周期中利用協(xié)調(diào)一致的信息，對(duì)建筑物進(jìn)行分析、模擬、可視化、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等工作，從而幫助用戶提高效率、降低成本，并減少對(duì)環(huán)境的影響。

1.BlM技術(shù)的具體內(nèi)涵

BIM全稱：Buildinq Information Modelinq，是一種現(xiàn)代化的建筑信息模型，它通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)，為建筑師、結(jié)構(gòu)、水暖電工程師、開(kāi)發(fā)商乃至最終用戶等各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”。這項(xiàng)技術(shù)在不斷創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)了管理、設(shè)計(jì)與施工的一體化。因此這是一種數(shù)字化技術(shù)的高度應(yīng)用。

2.BlM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用意義

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用體現(xiàn)在三維協(xié)調(diào)、成本控制預(yù)算、能量分析、規(guī)范論證以及場(chǎng)地分析、能耗分析等方面。在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，國(guó)家通過(guò)政策制定以及環(huán)境的不斷優(yōu)化，加速了BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用，許多建設(shè)方也通過(guò)大力引進(jìn)BIM技術(shù)來(lái)提高施工設(shè)計(jì)的效益。

（1）能夠不斷滿足建筑行業(yè)內(nèi)的需求。BIM技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)外在的發(fā)展，而且在實(shí)踐過(guò)程中形成了一種穩(wěn)定的應(yīng)用模式，能夠在發(fā)展中不斷完善自身的某些不足，因此極大地滿足了當(dāng)前建筑行業(yè)的廣泛發(fā)展需求。

（2）修改圖紙功能。BIM技術(shù)是一種整體的技術(shù)應(yīng)用體系，通過(guò)信息模型以及建筑結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)信息可以進(jìn)行圖紙功能的修改，因此設(shè)計(jì)師和施工方可以從施工結(jié)構(gòu)圖紙中明確看出設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，大量的時(shí)間都可以節(jié)省用來(lái)優(yōu)化施工過(guò)程，而不是像傳統(tǒng)的施工圖設(shè)計(jì)、修改。

（3）信息化功能。當(dāng)前是信息化時(shí)代，建筑行業(yè)也不例外，在BIM技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，最為核心的部分就是數(shù)據(jù)信息，因此通常我們都可以將BIM技術(shù)當(dāng)作建筑工程的數(shù)據(jù)庫(kù)，與傳統(tǒng)的三維建模方式相比，BIM技術(shù)具有很大的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)?shù)字信息實(shí)現(xiàn)隨身攜帶，所以不論是對(duì)于用戶而言還是設(shè)計(jì)方、施工方、建設(shè)方而言，都能夠通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息清單的及時(shí)呈現(xiàn)，如果設(shè)計(jì)報(bào)表進(jìn)行修改之后，相關(guān)的設(shè)計(jì)信息也會(huì)自動(dòng)更新，不僅節(jié)省了大量的人力、物力，而且數(shù)據(jù)化分析十分精準(zhǔn)。

（4）一體化功能。施工設(shè)計(jì)方案中的建筑材質(zhì)光學(xué)屬性以及設(shè)計(jì)方案里的光源等數(shù)據(jù)資料都包括在BIM模型中，所以通過(guò)這些數(shù)據(jù)分析，BIM模型就可以將傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)圖紙以及類似CAD設(shè)計(jì)的內(nèi)容加以數(shù)據(jù)化渲染，將數(shù)據(jù)可視化模型直接導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)BIM軟件模型就可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)作圖、分析計(jì)算、渲染以及評(píng)估等一系列的綜合設(shè)計(jì)功能。

（5）三維化功能。從本質(zhì)上看，BIM技術(shù)其實(shí)就是一種通過(guò)三維技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑的高科技以及高標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師可以通過(guò)BIM軟件模型將建筑立體的三維虛擬環(huán)境完整呈現(xiàn)出來(lái)，由此有利于設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，也有利于建筑的施工質(zhì)量提升。

3.BlM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

BIM技術(shù)具有可視化特點(diǎn)、協(xié)調(diào)性特點(diǎn)、模擬性特點(diǎn)、優(yōu)化性特點(diǎn)以及可出圖性特點(diǎn)。可視化即“所見(jiàn)即所得”，在設(shè)計(jì)施工中具有很重要的功能，對(duì)于圖紙的呈現(xiàn)以及信息的展示都非常重要。而協(xié)調(diào)性就是各行業(yè)項(xiàng)目信息出現(xiàn)“不兼容”現(xiàn)象時(shí)，如管道與結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)房間出現(xiàn)冷熱不均，預(yù)留的洞口沒(méi)留或尺寸不對(duì)等情況，使用有效BIM協(xié)調(diào)流程進(jìn)行協(xié)調(diào)綜合，減少不合理變更方案或問(wèn)題變更方案。BIM的模擬性特點(diǎn)并非僅能對(duì)建筑物模型實(shí)現(xiàn)模擬，它能夠針對(duì)施工建筑物的實(shí)際特點(diǎn)將無(wú)法操作的實(shí)物通過(guò)軟件真實(shí)呈現(xiàn)出來(lái)，例如熱島性能的傳遞、人力的緊急疏散、節(jié)能等具體的生活場(chǎng)景都能通過(guò)可視化以及模擬化功能——呈現(xiàn)。優(yōu)化性就是BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具能對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行可能的優(yōu)化處理。可出圖性即建筑設(shè)計(jì)圖加上經(jīng)過(guò)碰撞檢查和設(shè)計(jì)修改等于綜合設(shè)計(jì)施工圖。如綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案等實(shí)用的施工圖紙。以上幾點(diǎn)都是BIM技術(shù)的重要特點(diǎn)，只有將這些特點(diǎn)更好地運(yùn)用與結(jié)合才能使設(shè)計(jì)施工水平總體提升。

4.BlM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的主要應(yīng)用表現(xiàn)在建筑策劃實(shí)施、建筑方案論證、整體建筑性能分析、施工場(chǎng)地分析以及可視化協(xié)同設(shè)計(jì)等幾大重要功能的應(yīng)用方面。BIM技術(shù)在建筑策劃中的應(yīng)用主要是通過(guò)建筑設(shè)計(jì)的規(guī)劃階段就幫助工程項(xiàng)目的施工團(tuán)隊(duì)展開(kāi)具體的施工空間狀況分析，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)模型掌握一定的施工標(biāo)準(zhǔn)以及參數(shù)模型，從而可以大力節(jié)省施工時(shí)間，不斷提升施工設(shè)計(jì)的效率，為整個(gè)施工項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的順利進(jìn)行奠定一定的基礎(chǔ)。

BIM技術(shù)方案論證中的應(yīng)用主要是通過(guò)數(shù)據(jù)的模型互動(dòng)以及信息的交流，完成設(shè)計(jì)空間的論證與評(píng)估，設(shè)計(jì)師將論證模型發(fā)送至業(yè)主以及用戶，用戶和業(yè)主再經(jīng)過(guò)實(shí)際分析提出可行性的建議和改進(jìn)意見(jiàn)，這樣能及時(shí)的通過(guò)信息的交互讓施工建筑項(xiàng)目方更好地引起對(duì)項(xiàng)目的關(guān)注，對(duì)于直觀的項(xiàng)目呈現(xiàn)達(dá)成一致的意見(jiàn)，從而盡快幫助施工設(shè)計(jì)方做出科學(xué)的施工決策。BIM技術(shù)在施工場(chǎng)地分析中可以采用BIM與地理信息系統(tǒng)（Geoqraphic Information System，簡(jiǎn)稱GIS）技術(shù)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行分析，通過(guò)軟件的模型處理，對(duì)施工場(chǎng)地的地質(zhì)類型以及地理狀況分布、人口狀況分布等施工影響因素綜合分析，從而為施工設(shè)計(jì)提供良好的決策方案。

通過(guò)BIM技術(shù)可以將可視化的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)模型以三維形式展現(xiàn)在大眾面前，達(dá)到了“所見(jiàn)即所得”“眼見(jiàn)為實(shí)”的設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)師、施工師都可以通過(guò)可視化的模型對(duì)設(shè)計(jì)方案不斷做出調(diào)整，也能讓用戶以及業(yè)主擺脫技術(shù)壁壘的約束和限制，對(duì)自己的投資情況有整體的把握和了解。BIM技術(shù)的另外一大優(yōu)點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)，各方人員通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了流程以及業(yè)務(wù)上的良好對(duì)接，所以分工更加明確，不再像傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工方式那樣，單純的設(shè)計(jì)，而是由過(guò)去的單純?cè)O(shè)計(jì)階段已經(jīng)逐步擴(kuò)展至建筑的整個(gè)生命全周期中，對(duì)設(shè)計(jì)施工的要求更加規(guī)范、嚴(yán)格，要求規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、項(xiàng)目運(yùn)行等幾個(gè)重要階段相互聯(lián)系，從而為建設(shè)方創(chuàng)造更大的價(jià)值，提高社會(huì)效益。

5.結(jié)束語(yǔ)

總而言之，BIM技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)的建筑領(lǐng)域中得到了十分廣泛的應(yīng)用，并通過(guò)不斷的創(chuàng)新發(fā)展，技術(shù)越來(lái)越成熟，BIM技術(shù)能夠大力提升當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)施工的總體水平，確保設(shè)計(jì)施工的質(zhì)量，在實(shí)際工程項(xiàng)目中有重大的應(yīng)用意義，因此，設(shè)計(jì)師要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在原有的基礎(chǔ)上，不斷完善相關(guān)的不足之處，推進(jìn)我國(guó)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用。