關(guān)于BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用及推廣

文／王慧婧 上海建筑設(shè)計研究院有限公司長沙分公司 湖南長沙 410000

引言：

社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國國民經(jīng)濟(jì)水平一直在不斷提升，但是在整個經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造過程中，對于生態(tài)環(huán)境帶來的危害影響相對明顯。所以在創(chuàng)造效益的基礎(chǔ)上，要保證建筑工程項目節(jié)能環(huán)保等相關(guān)工作的全面有序開展，這樣才能夠順應(yīng)時代發(fā)展要求，促使我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略能夠得到貫徹落實。在現(xiàn)階段我國諸多行業(yè)發(fā)展中，建筑行業(yè)具有非常重要的影響和作用，能夠直接對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生影響，對居民的居住需求也會產(chǎn)生一系列影響。所以相關(guān)企業(yè)要對先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行利用，保證BIM 技術(shù)在實踐中的合理利用，這樣才能夠推動建筑工程項目的節(jié)能環(huán)保發(fā)展。

1、BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢特點

與傳統(tǒng)建筑設(shè)計過程展開對比分析時，建筑信息模型在構(gòu)建和應(yīng)用設(shè)計自身具有一定的協(xié)調(diào)性，能夠?qū)ΜF(xiàn)有出圖流程進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化，保證其可以實現(xiàn)同步操作，以此來保證建筑設(shè)計工作效率以及質(zhì)量的提升。

1.1 從二維設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)槿S設(shè)計

對BIM 的合理利用，以其現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，能夠促使建筑設(shè)計從過去的二維設(shè)計模式逐漸朝著三維設(shè)計趨勢轉(zhuǎn)變和發(fā)展。傳統(tǒng)CAD 工作模式在應(yīng)用時，主要是以二維平臺為基礎(chǔ)，可以實現(xiàn)對信息的交換處理[1]。但是在整個設(shè)計過程中，有可能會出現(xiàn)理解偏差或者信息標(biāo)注過于復(fù)雜等問題，并在實際工作進(jìn)程中，往往因為制圖周期的大幅縮減導(dǎo)致各專業(yè)制圖時間不合理。無法實現(xiàn)專業(yè)條件及時更替或交換的問題。影響出圖質(zhì)量，造成后期施工難度加大。BIM 技術(shù)在應(yīng)用時，自身具有3 維同步建模可視化設(shè)計窗口，并可以實現(xiàn)同一平臺各專業(yè)協(xié)同設(shè)計的操作，從而大大減少在實際工程中建筑專業(yè)與其他專業(yè)的出圖誤差。

1.2 有利于實現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計

眾所周知，BIM 軟件在應(yīng)用時，是多專業(yè)協(xié)同設(shè)計來進(jìn)行操作，對于體量較大，功能較多，施工及設(shè)備工藝復(fù)雜的項目能有效避免沖突。達(dá)到良好的設(shè)計效果。

1.3 共享功能作用的有效落實

傳統(tǒng)建筑設(shè)計中，主要是以過于分散的二維圖紙來實現(xiàn)對各種不同類型設(shè)計數(shù)據(jù)信息的有效傳遞，各專業(yè)數(shù)據(jù)相互之間往往因為出圖時間緊張很難實現(xiàn)頻繁的信息互動，信息分散孤立，經(jīng)常會導(dǎo)致設(shè)計人員很難對其他人的設(shè)計成果進(jìn)行合理利用，同時自身的設(shè)計數(shù)據(jù)存在單一性[2]。BIM 技術(shù)在應(yīng)用時，主要是通過對統(tǒng)一有效的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，對建筑模型進(jìn)行科學(xué)合理的搭建和落實，促使建筑設(shè)計數(shù)據(jù)的共享性能得到有效提升，以此來實現(xiàn)真正的信息共享，如圖1所示。

圖1 BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計階段中的應(yīng)用模式

2、BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 BIM 技術(shù)各設(shè)計階段中的應(yīng)用

2.1.1 方案設(shè)計

在現(xiàn)階段整個方案設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計人員需要針對用地面積過于緊張以及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相對比較高等諸多問題展開深入分析[3]。以BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)，對其展開可行性研究，也就是在BIM 技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上，對場地環(huán)境模擬模型進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建。并根據(jù)指標(biāo)推敲出最初的建筑體量。在確定大致方向后根據(jù)使用功能的需要在逐步確定各層平面的使用功能和相對應(yīng)的交通空間，輔助空間。

2.1.2 初步設(shè)計

在整個初步設(shè)計環(huán)節(jié)，BIM 技術(shù)主要工作是對土建及設(shè)備專業(yè)圖紙模型的建立而后給出模型圖紙表達(dá)，為后續(xù)深化設(shè)計、沖突檢測及三維管線綜合等提供模型工作依據(jù)。并盡可能降低在施工圖設(shè)計階段的工作量，可以實現(xiàn)與BIM 相關(guān)軟件之間的高效結(jié)合，實現(xiàn)設(shè)計方案的有效落實。如圖2、圖3 所示。

圖2 石人學(xué)校體藝樓初步設(shè)計模型

圖3 石人學(xué)校 電氣、水管初步設(shè)計模型

2.2 BIM 技術(shù)應(yīng)用技術(shù)手段

2.2.1 協(xié)同工作模式的構(gòu)建和利用

通過對BIM 軟件的合理利用，能夠?qū)Ω鞣N不同類型的數(shù)據(jù)共享平臺進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建和模式，這樣能夠為各專業(yè)以及各項參與方提供可靠依據(jù)作為支持，保證整個數(shù)據(jù)庫在建設(shè)和利用時的高效性和準(zhǔn)確性。對符合要求的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及參數(shù)規(guī)格進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，促使各專業(yè)相互之間協(xié)同工作效率得到提升。同時以局域網(wǎng)為基礎(chǔ)，對統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)中心文件進(jìn)行構(gòu)建和落實，保證各專業(yè)相互之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的及時共享。

2.2.2 工作標(biāo)準(zhǔn)以及模板

為了從根本上保證BIM 協(xié)同工作模式能夠在實踐中得到全方位有效推進(jìn)，需要對設(shè)計工作展開統(tǒng)一有效的標(biāo)準(zhǔn)管理。對符合要求的工作標(biāo)準(zhǔn)以及模板進(jìn)行編制和落實，對目前建筑工程項目積累的構(gòu)件展開二次加工處理，逐漸形成具有可重復(fù)利用性特點的構(gòu)件資源，以此來實現(xiàn)這各種不同類型構(gòu)建的模塊化管理，為后續(xù)BIM 技術(shù)管理以及應(yīng)用效果提供保證。

2.2.3 數(shù)據(jù)傳遞

工程設(shè)計環(huán)節(jié)，對BIM 模型的整個搭建規(guī)則進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建，實現(xiàn)從方案構(gòu)想一直到現(xiàn)場施工整個過程的高效開展。各專業(yè)都可以實現(xiàn)對BIM 模型的構(gòu)建和落實，保證整個設(shè)計過程的不斷深化[5]。模型在搭建初期可以為后續(xù)各環(huán)節(jié)工作的全面有序開展打下良好基礎(chǔ)作為支持，保證建筑設(shè)計工作能夠得到有效推進(jìn)。

2.3 BIM 技術(shù)實施策略

2.3.1 BIM 技術(shù)操作團(tuán)隊的建設(shè)

在對BIM 技術(shù)進(jìn)行推廣和利用時，要從適用性角度出發(fā)，保證BIM 技術(shù)在實踐中的整體應(yīng)用效果得到體現(xiàn)。現(xiàn)階段在整個設(shè)計過程中BIM 技術(shù)的應(yīng)用還需要不斷完善。首先是對技術(shù)人員的培養(yǎng)，BIM 技術(shù)應(yīng)注重對建筑設(shè)計師本身進(jìn)行培養(yǎng)，使傳統(tǒng)設(shè)計本身和BIM 技術(shù)相互滲透融合，這樣才能夠保證BIM 技術(shù)在實際工程中的質(zhì)量。給與合理的設(shè)計周期，使BIM 技術(shù)能更好的穿插至整個設(shè)計周期中以被合理利用。

2.3.2 BIM 執(zhí)行計劃和流程的編制

為保證BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中實現(xiàn)大范圍的應(yīng)用，要對BIM 技術(shù)在實踐中的整體執(zhí)行目標(biāo)進(jìn)行確定，同時還要對BIM 設(shè)計過程中涉及到的諸多職責(zé)、任務(wù)等進(jìn)行確定，對BIM 生成的圖紙嚴(yán)格按照目前現(xiàn)有制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化要求，保證BIM 協(xié)作流程及成果的有效落實，對建模計劃進(jìn)行科學(xué)合理的編制，促使文檔管理以及更新通知等各方面流程得到有效推進(jìn)。

2.3.3 BIM 建模計劃的編制和落實

對BIM 建模計劃進(jìn)行編制時，要對建模計劃表進(jìn)行科學(xué)合理的編制和落實，結(jié)合目前我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，對項目設(shè)計模型進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建和落實，為團(tuán)隊的設(shè)計深度以及建模標(biāo)準(zhǔn)提供參考依據(jù)。

2.4 BIM 技術(shù)在現(xiàn)代建筑設(shè)計中的應(yīng)用建議

2.4.1 可視化設(shè)計

在整個建筑項目設(shè)計環(huán)節(jié)，對三維模型進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建，可以實現(xiàn)可視化設(shè)計。這樣能夠?qū)⒔ㄖ懈鱾€結(jié)構(gòu)部件的性能特點充分體現(xiàn)出來，為后續(xù)項目施工無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)等問題進(jìn)行有效處理。在過去施工時，對CAD 程序的合理利用，可以實現(xiàn)對二維模型的構(gòu)建，也就是利用各種不同類型的幾何圖形，對模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)展開客觀合理分析。但是需要注意的一點是不能夠完全保證現(xiàn)有諸多平面關(guān)系之間可以形成立體建筑結(jié)構(gòu)，與其展開對比分析時，BIM 技術(shù)在應(yīng)用時，可以對三維立體模型圖進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建，這樣能夠為施工人員提供相對比較清晰以及完整的模型，促使相關(guān)工作人員對建筑項目整體性特點有更加深刻認(rèn)識和了解，為其提供可靠的輔助幫助。針對項目展開有針對性的設(shè)計以及布局，所以在整個BIM 技術(shù)應(yīng)用時，可以實現(xiàn)可視化設(shè)計，從本質(zhì)角度出發(fā)對其展開式深入分析，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)模型動態(tài)化演示基礎(chǔ)上，進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化，實現(xiàn)對項目設(shè)計方案的編制和落實，為后續(xù)各環(huán)節(jié)施工的有序開展打下良好基礎(chǔ)。

2.4.2 參數(shù)化設(shè)計

建筑項目結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)，幾何以及物理等各種不同類型參數(shù)信息具有一定必要性，特別是對于具有一定復(fù)雜性特點的建筑項目來說，設(shè)計人員很難對項目中涉及到的諸多信息進(jìn)行全方位有效掌握和了解。此時BIM 高端智能化技術(shù)在其中的應(yīng)用，可以起到良好的輔助處理效果。對專門的配套工具進(jìn)行合理利用，對整個建筑項目繁瑣方案進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化，比如結(jié)合引擎對項目不同位置進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，對結(jié)構(gòu)關(guān)鍵模型中涉及到的諸多參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，這樣才能夠為建筑的高質(zhì)量實施提供保證。結(jié)合項目施工現(xiàn)場實際情況，促使專業(yè)技術(shù)人員能夠?qū)ΜF(xiàn)有諸多參數(shù)信息進(jìn)行及時有效的補充，保證在項目特定數(shù)據(jù)庫當(dāng)中可以對現(xiàn)有諸多項目數(shù)據(jù)進(jìn)行及時有效的更新和處理。

2.4.3 鋼結(jié)構(gòu)建模設(shè)計

在鋼結(jié)構(gòu)建筑項目設(shè)計環(huán)節(jié)，鋼結(jié)構(gòu)建模在其中具有非常重要的影響和作用，其與項目結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性、可靠性之間具有非常密切的聯(lián)系。所以在鋼結(jié)構(gòu)建筑項目設(shè)計中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用，能夠促使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平有所提升。鋼結(jié)構(gòu)在建模施工過程中，要積極采取有針對性的對策，對結(jié)構(gòu)連接以及布置等諸多方面的問題進(jìn)行客觀分析，提出有針對性的解決對策。鋼結(jié)構(gòu)連接主要是以梁柱、梁鋼等連接方式為主，結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)，要結(jié)合實際要求，對連接方法進(jìn)行合理的選擇和利用，對其中涉及到的各部分構(gòu)件進(jìn)行完善和優(yōu)化，促使鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量以及效率得到有效提升。

3、BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的推廣策略

在整個建筑項目建設(shè)時，BIM 技術(shù)的應(yīng)用不僅僅是在設(shè)計環(huán)節(jié)，還有施工以及項目管理。該技術(shù)在項目前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，以電腦模擬設(shè)計圖紙等方式，能夠及時發(fā)現(xiàn)隱藏在其中的各類問題，促使項目在建設(shè)前期的質(zhì)量以及安全問題得到有效處理，為項目在后期施工時的效率和質(zhì)量提供保證。由此可以看出，BIM 技術(shù)在整個建筑全生命周期范圍內(nèi)，其自身具有的價值作用相對明顯。為了保證BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用價值最大化發(fā)揮出來，要結(jié)合目前存在的諸多問題，嚴(yán)格按照規(guī)范化的操作流程和步驟，保證技術(shù)推廣工作的有效實施。

3.1 加強日常宣傳力度

建筑工程項目在建設(shè)時，要加強對BIM 技術(shù)的宣傳力度，這樣才能夠促使該技術(shù)在實踐中的推廣范圍有所擴(kuò)大。為了實現(xiàn)BIM 技術(shù)在整個項目建設(shè)中的合理利用，要加強宣傳力度，促使更多建筑工程施工單位以及人員能夠?qū)υ摷夹g(shù)的優(yōu)勢特點有所認(rèn)識和了解。在整個宣傳中，要加強對BIM 技術(shù)負(fù)面消息的適當(dāng)辟謠。特別是在現(xiàn)代化社會建設(shè)和發(fā)展中，要將實際要求以及市場發(fā)展需求等放在首要位置上，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)對BIM 技術(shù)的廣泛宣傳，滿足居住者在設(shè)計方面提出的個性化需求，促使BIM 技術(shù)在實踐中的整體應(yīng)用效率以及質(zhì)量得到提升。這樣不僅能夠保證BIM 技術(shù)更好的為人們提供服務(wù)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對該技術(shù)的大范圍推廣。

3.2 對BIM 技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行推廣

為了實現(xiàn)對BIM 技術(shù)的推廣，需要對現(xiàn)有環(huán)境進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化，這也是保證該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)合理利用的重要前提條件。只有這樣才能夠保證該技術(shù)在建筑設(shè)計中實現(xiàn)普及和利用，相關(guān)人員需要在政府部門的相互配合之下，對產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)制進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建，以此來實現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的推廣和發(fā)展，促使人們對BIM 技術(shù)的關(guān)注度有所提升，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)該技術(shù)的合理利用。

結(jié)語：

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化建筑工程項目在建設(shè)時的數(shù)量一直在不斷增加，建設(shè)范圍也在不擴(kuò)大，其自身具有非常明顯的復(fù)雜性。為滿足新時期背景下其在建設(shè)時提出的個性化要求，要對各種先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行引進(jìn)和利用，對BIM 技術(shù)進(jìn)行合理利用，可以實現(xiàn)對建筑信息模型的構(gòu)建和落實，促使其在整個建筑行業(yè)中實現(xiàn)大范圍的推廣和利用。政府以及相關(guān)部門要對符合現(xiàn)實要求的技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制和落實，實現(xiàn)對建筑信息模型市場的管理和控制，對現(xiàn)有行業(yè)法律法規(guī)進(jìn)行完善和優(yōu)化，實現(xiàn)對信息模型技術(shù)的推廣，滿足建筑行業(yè)在建設(shè)過程中提出的一系列要求，以此來提高建筑設(shè)計質(zhì)量、水平。