BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的正向設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

王麗雙

摘要：近年來，BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，在整個(gè)建筑施工中起到關(guān)鍵性作用，利用BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)階段，能有效地為建筑后續(xù)施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。基于此，本文首先對(duì)BIM技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行概述，然后對(duì)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的正向設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑設(shè)計(jì)階段;正向設(shè)計(jì);應(yīng)用研究

引言

在現(xiàn)代化時(shí)代下，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用，使得建筑行業(yè)建設(shè)中一些復(fù)雜問題變得簡單化，這對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)建設(shè)變得更加有利。正向設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是基于系統(tǒng)工程的概念、方法和流程模型，同時(shí)還要重視對(duì)逆向設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行借鑒，融合了現(xiàn)有的設(shè)計(jì)研究成果，在該思路下，BIM的技術(shù)優(yōu)勢才能夠得到很好的發(fā)揮。

一、BIM技術(shù)所具有的特點(diǎn)

BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)在建筑設(shè)計(jì)過程中，能夠使各個(gè)專業(yè)之間進(jìn)行交流與溝通，協(xié)助設(shè)計(jì)以及方案優(yōu)化，與此同時(shí)，BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)階段不僅可以服務(wù)于建筑的施工與維護(hù)，還能夠?yàn)榻ㄖㄔO(shè)的拆除、翻新設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

（一）可視性

三維空間思維貫穿于整個(gè)的建筑方案設(shè)計(jì)中，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，主要是在二維平面所完成的，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)中往往局限于對(duì)二維與三維之間進(jìn)的差異化。利用BIM技術(shù)中可視性的特點(diǎn)，能夠幫助設(shè)計(jì)員在三維圖中進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得三維的立體圖更具形象化的展現(xiàn)出來，構(gòu)建出建筑的具體信息。如下圖所示：

（二）協(xié)調(diào)性

設(shè)計(jì)師進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，離不開專業(yè)內(nèi)與不同專業(yè)之間的協(xié)同工作，利用BIM技術(shù)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)中可以保證各個(gè)專業(yè)之間的信息有效的傳遞，實(shí)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)之間在設(shè)計(jì)中的協(xié)調(diào)作用，有效促進(jìn)建筑工程建設(shè)的質(zhì)量與進(jìn)度。

（三）模擬性

BIM技術(shù)可以將實(shí)體的建筑進(jìn)行虛擬化，幫助設(shè)計(jì)師在建筑設(shè)計(jì)階段對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行有效模擬[1]。借軟件的作用，模擬出現(xiàn)實(shí)無法完成的操作，像是人員緊急疏散，熱性能傳遞等。因此，在建筑方案設(shè)計(jì)的過程階段將BIM技術(shù)進(jìn)行模擬分析，能夠更加容易的得出建筑的指標(biāo)，找到更加優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法。

（四）優(yōu)化性

在建筑設(shè)計(jì)階段，需要的是不斷優(yōu)化與改進(jìn)的階段，利用BIM技術(shù)進(jìn)行信息共享可以有效減少由專業(yè)接口問題所引發(fā)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，有利于各個(gè)專業(yè)之間針對(duì)性地調(diào)整解決方案，節(jié)約了施工圖紙改圖的時(shí)間[2]，提高了建筑設(shè)計(jì)工作的效率。此外，BIM信息系統(tǒng)還建立了一套質(zhì)量與規(guī)范相適應(yīng)的檢測機(jī)制，進(jìn)行自動(dòng)化檢查不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的問題，節(jié)約了人工進(jìn)行檢查的費(fèi)用，減輕了設(shè)計(jì)過程中的工作量，提高了工作效率。

二、BIM正向技術(shù)的應(yīng)用探討

BIM正向技術(shù)是對(duì)建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的再造，不同專業(yè)的設(shè)計(jì)師集中與三維信息化的平臺(tái)去進(jìn)行工程的設(shè)計(jì)。在這個(gè)三維信息的平臺(tái)上有著共同的工作框架，從而做到環(huán)境的共享、工作上面的協(xié)同、數(shù)據(jù)之間的相互交流等。同時(shí)設(shè)計(jì)成果也可通過模型進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)、達(dá)到共同優(yōu)化的目的。如下圖所示：

（一）應(yīng)用于建筑方案設(shè)計(jì)階段的場地分析

建筑工程實(shí)施的基礎(chǔ)必須要有完整的方案設(shè)計(jì)，建筑方案設(shè)計(jì)過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的思維表達(dá)的過程，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過程中需要根據(jù)實(shí)踐中所發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行不斷設(shè)計(jì)方案的篩選，調(diào)整以及優(yōu)化，設(shè)計(jì)更符合要求的設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)初級(jí)階段，首先要對(duì)場地進(jìn)行分析，利用BIM技術(shù)可以解決傳統(tǒng)場地設(shè)計(jì)中存在的不足之處，比如像：陽光、可見度、空氣的流動(dòng)性等量化問題。將BIM技術(shù)與建筑的設(shè)計(jì)思維進(jìn)行相結(jié)合，能夠?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)的多量化發(fā)揮出積極作用。設(shè)計(jì)師在對(duì)場地的設(shè)計(jì)中，要充分對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與總結(jié)，通過BIM模型建立起數(shù)據(jù)的整合，并與GIS軟件結(jié)合一起，分析出基地的環(huán)境如何，是否會(huì)影響工程的實(shí)施。此外，設(shè)計(jì)師還要考慮當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌赜蛭幕⒔ㄖ娣e對(duì)建筑設(shè)計(jì)的影響。BIM的應(yīng)用還能夠把功能、形體以及環(huán)境三者之間的數(shù)據(jù)相聯(lián)系，通過這些數(shù)據(jù)分析出建筑設(shè)計(jì)是否合理，使建筑與場地之間的配合緊密聯(lián)系在一起。

（二）應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)階段的初步方案設(shè)計(jì)

初步方案設(shè)計(jì)是進(jìn)行下一步施工圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為了制定出更加高質(zhì)量的建筑設(shè)計(jì)方案，必須要充分利用好BIM信息同步機(jī)制，針對(duì)各個(gè)空間之間的布局情況和經(jīng)濟(jì)關(guān)系做同步的分析工作，以便更好的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整[3];利用BIM物理信息對(duì)能耗的情況進(jìn)行分析，可以將方案變得更加優(yōu)化;利用BIM模型對(duì)建筑空間的人流疏散情況進(jìn)行分析。同時(shí)通過BIM模型為核心，調(diào)整專業(yè)內(nèi)部之間的關(guān)系與不同的專業(yè)之間協(xié)同設(shè)計(jì)，更好的對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行沖突檢測和質(zhì)量的分析工作，以此達(dá)到優(yōu)化方案的目的。既保證了模型與圖紙間的相互關(guān)聯(lián)性，還保證了在施工圖設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)修改的準(zhǔn)確性，為下一步的施工圖設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

（三）應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)階段的施工圖設(shè)計(jì)

施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)主要目的是對(duì)整個(gè)施工階段的作業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)，最終所設(shè)計(jì)的出來的圖紙一定要符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。要求施工圖應(yīng)該做到精確無誤，資料齊全，符合規(guī)范并且能夠進(jìn)行修改。如下圖所示：建筑施工圖和平立剖形狀圖紙都是由BIM模型自動(dòng)生成的，并且可以根據(jù)設(shè)計(jì)的變化自動(dòng)的進(jìn)行更新，并將所有的建筑施工圖紙歸納于BIM模型檔案中。利用不同程度中的模型可以制作出不同程度的二維工程文件，與2D圖紙相比，大大提高了工作的效率與工作的質(zhì)量。完善BIM信息模型還能夠?qū)⒃斍閳D的創(chuàng)建顯示出來，實(shí)現(xiàn)各詳情圖之間的互相聯(lián)動(dòng)。BIM技術(shù)正向于設(shè)計(jì)制定施工圖的階段，不但能夠有效的減少了錯(cuò)誤發(fā)生，節(jié)約了工作上的時(shí)間，提高了工作效率，而且還有助于確保每個(gè)圖模的統(tǒng)一性，以及每個(gè)專業(yè)之間的設(shè)計(jì)統(tǒng)一性和圖紙平、立、剖、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)統(tǒng)一性。項(xiàng)目在施工時(shí)為適應(yīng)現(xiàn)場情況所做的變更或及時(shí)將其更新到BIM模型的框架內(nèi)，極大程度上方便了后期的模型交付、圖紙存檔以及后期建筑施工。

結(jié)論：

BIM技術(shù)對(duì)于三維信息模板的應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的正向設(shè)計(jì)和應(yīng)用中凸顯了其精準(zhǔn)性和科學(xué)化，使三維信息模板隨著建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)意而應(yīng)運(yùn)而生。在建筑設(shè)計(jì)階段運(yùn)用BIM技術(shù)正向設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒏鱾€(gè)專業(yè)之間的信息之間以共享的形式建立相互協(xié)同的配合機(jī)制，有效避免不同專業(yè)之間存在的設(shè)計(jì)理念沖突，提高在施工圖中的改圖速度，保證施工圖的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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