BIM技術的建筑協同設計應用研究

張玉龍

（河北建筑工程學院 075000）

1 引言

根據國家最新政策，加快建筑信息模型（BIM）在工程建筑中的應用，推動信息化建設與自主知識產權軟件的產業化，具有積極的應用價值及現實意義。目前許多建筑設計項目依然按照現有設計理念進行，許多方案設計只是憑借業主想法進行設計，或者借助簡單場景，利用CAD圖紙進行施工。特別是在復雜區域，單憑傳統經驗進行構造三維圖紙。由此，缺乏實際的三維信息模型面臨的問題較為嚴重，具體體現在管線復雜區域且有限空間內無法施工，出現返工的現象。在此背景下，BIM技術出現有效解決了此類問題。在此背景下，本文試圖通過分析BIM技術在建筑協同設計中的應用，并提供一定的優化思路，以供更多學者參考。

2 BIM技術相關理論概述

建筑信息模型（BIM）是集項目前期規劃、中期建設及后期管理運營一體、涵蓋所有參數的體量模型。具體而言，該技術包括建筑與設備信息、施工規劃周期、物業管理等內容。BIM技術最早應用于建筑及智能化建設當中。從具體內容來看:①BIM技術是構成建筑載體的基礎，它涉及建筑、給排水、電器等類型。同時，借助REVIT等軟件搭建建筑模型，并將這些完整的模型鏈接在同一個文件夾中，使得CAD圖紙可以實現立體三維的效果，從而反映出即將建造的建筑效果。②BIM技術的價值在于，能夠載入模型真實信息，使得建筑與設備信息同步呈現在模型構架中，使其擁有生活氣息。進一步賦予構件生產日期、維保信息、生產日期等廠家信息。這些信息能夠有效起到鏈接作用，便于各個主體實施監控工程項目進程。③BIM最重要的價值是建筑后期維護。將建筑所有構件信息融入模型中，交付建筑之后通過第三方協同軟件對整個建筑進行整體管理與維護，確保各個構件可以正常運行。

3 基于BIM技術的建筑項目協同設計

開發商在拿到一款地的建設權時，會將相關參數交付給設計院或方案公司，使得有限容積空間布置更多樓宇。然而，伴隨高層及高超樓層的出現，正面向南建筑如若受到其他建筑物的遮擋，會導致建筑之間有效距離無法滿足正面采光的需要，以此帶來更多利益沖突。但由于BIM技術的出現，使得各項規范都錄入到相關軟件中，利用計算機在建筑總圖基礎上建立建筑體量模型，通過采光計算軟件進行測算。最后，循環漸進的計算能夠讓戶型優化讓客戶滿意。具言之，BIM技術在建筑項目中的協同應用，主要通過前期、中期、后期方面的設計。

3.1 BIM技術在建筑項目前期中的協同設計

在本次設計中，選取總建筑面積為62185m2，層數為地上5層、地下1層，建筑高度為25.62m。建筑性質為辦公建筑，所采用50年設計年限，耐火設計為民用建筑1級。防水等級為2級。建筑結構形式為全現澆鋼筋混凝土。具體方案設計如下：結合業主意見與功能布置規劃，設置了辦公室、會議室、會客區。其中，辦公室采用中央空調?？照{冷源、熱源都由能源中心提供。數據方采用恒溫恒濕空調。但是，由于配電室散熱量較大，故設置通風機空調系統。通風系統為氣滅排風系統。為了加快模型構建速度，將其余功能相同的區間合并為一體。

3.2 建模中期的協同設計

此次利用BIM技術對前期方案認證及后期施工進行有效協同，從而實現減少變更、縮短工期的目的。由于地面外形復雜，傳統施工難度較大，而利用BIM技術能夠有效解決構件定位、布線等復雜問題。據此，將整合形成專業的BIM深化設計模型，投入實際工程中。

首先進行統一邊界參數。由BIM技術團隊根據移動中心項目需要，使用CAD圖紙在REVIT中建立高軸網，通過協同云平臺將此分享給不同地區參與設計的其他工程師。然后，由各個設計師將統一的軸網鏈接到本地建模模板中，將其轉為自己的模型軸網，以此建模。其次，各專業內部協調。將BIM技術引入對接專業模型，利用云平臺整合各個專業模型，以此減少不同專業重復建模的問題。進一步，將較大的建筑項目在模型中細分為各個部分，在關鍵難點處利用三維可視化功能，測試施工進場前的排布測試。此外，將各個專業材料統計進去，實現模型與關鍵信息關聯，以此查看相應的數據信息，使得前期模型、施工進度、后期維護合同自動關聯。

3.3 后期運營維護中的協同設計

將賦予參數化的REVIT模型文件導出，通過轉化軟件轉化為IDF格式，從而傳入能耗模擬內核分析軟件（Energyplus）中。由其自動提取REVIT模型中的參數，依據規劃好的熱區信息及相關的運行能耗軟件，根據實時運行的數據與最初設計的能耗參數進行比對，根據認證具體標準對各類因數進行優化。在后期具體運營期間，將BIM模型導入系統，并依據開發商云服務及CAFM軟件實時管理建筑的全生命周期。根據與用戶簽訂的合同要求，細致劃分模型圖，使得具體模型空間能落實到戶。在具體建模中，依據設備內置信息生成的參數設計保養維護周期表，實現參數化的維護管理。

3.4 綜合評述

通過本次基于BIM技術的建筑前期規劃、中期銜接與后期維護的協同設計應用，最后可以歸納得到，傳統二維設計在理念、現實設計中存在空間利用率不足的問題，可以從BIM技術中得到彌補?；贐IM技術能夠協同CAD圖紙在空間放樣缺陷，將雜亂的線條圖賦予三維立體信息的虛擬模型。同時，BIM技術能給各個參與者提供真實的體量信息模型，為各方隨時提取可用的參數提供詳細的數據。在中期階段，能能夠有效銜接前期規劃和后期維護過程，實現精細化管理。而在后期維護中，BIM技術也可以充分發揮其作用，優化建筑管理細節。

4 結束語

綜上所述，采用BIM技術能夠實現建筑設計不同階段的全面應用，要優于傳統設計思維。BIM技術推動了傳統建筑業發展，并滿足了復雜工程建設需求，是一次比較重大的變革。隨著信息產業不斷優化升級，BIM技術將在建筑行業市場發揮更大作用。此次BIM三維設計在建筑協同中的應用，具有一定的參考意義。