基于BIM技術(shù)的民用建筑設(shè)計(jì)探析

余楊

摘? ? 要：本文概述了BIM技術(shù)的內(nèi)涵，介紹了BIM技術(shù)的應(yīng)用特征，重點(diǎn)對(duì) BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用范圍及要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析和探討，以供參考。

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

1? 前言

建筑信息化模型（BIM）可以利用信息化技術(shù)對(duì)建筑工程不同階段的信息和資源進(jìn)行集成，形成信息化模型，進(jìn)而分析并明確工程建設(shè)的要點(diǎn)，保證工程建設(shè)的效率與質(zhì)量。將BIM技術(shù)應(yīng)用于民用建筑設(shè)計(jì)中，可以通過建筑信息化模型的創(chuàng)建和對(duì)信息模型的數(shù)字化應(yīng)用，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)建設(shè)工程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行預(yù)演優(yōu)化，促進(jìn)建筑資源的優(yōu)化配置，提升工程建設(shè)的效率和質(zhì)量。

2? BIM技術(shù)的概述

BIM 技術(shù)是一種能夠?qū)⒔ㄖ畔⑦M(jìn)行集成的技術(shù)，其核心是利用數(shù)字化技術(shù)建立三維模型，將建筑的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維的建筑全生命周期集中到三維模型數(shù)據(jù)庫中。這種技術(shù)將建筑的不同需求工作集合，加大了建筑各階段工作之間的關(guān)聯(lián)性與互動(dòng)性，提升建筑各工種工作的配合程度，提高工作效率，節(jié)約成本;同時(shí)在一定程度上還提升了建筑的安全性以及可靠性。

在理論探索上，關(guān)于BIM技術(shù)的定義，目前麥克勞-希爾建筑信息公司的定義得到了比較高的認(rèn)同。麥克勞公司認(rèn)為BIM技術(shù)在建筑方面是創(chuàng)建數(shù)字信息模型對(duì)于建筑設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)進(jìn)行管理的一個(gè)過程，即利用先進(jìn)的信息數(shù)字化技術(shù)對(duì)于建筑整個(gè)過程中涉及的工程信息建立一個(gè)數(shù)字化的模型，利用這個(gè)建立的數(shù)字模型可以對(duì)建筑的設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度以及后期的物業(yè)管理等方面進(jìn)行管理。簡(jiǎn)單來說就是建立信息化的建筑數(shù)字模型，并將數(shù)字模型和信息應(yīng)用到建筑的全生命周期的管理中。這種定義是目前對(duì)BIM技術(shù)較為完善的定義。

近十年來，BIM技術(shù)在美國(guó)、日本、香港等國(guó)家和地區(qū)的建筑工程領(lǐng)域取得了大量的應(yīng)用成果，從2005年BIM技術(shù)進(jìn)入我國(guó)以來，國(guó)內(nèi)不少具有前瞻性與戰(zhàn)略眼光的企業(yè)也逐漸開始思考如何應(yīng)用BIM技術(shù)來提升項(xiàng)目管理水平與企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，并因此獲得了不少矚目的成績(jī)。

3? BIM技術(shù)的應(yīng)用特征

其一，建筑設(shè)計(jì)的可視化管理。在BIM 技術(shù)平臺(tái)下，數(shù)字化、信息化的三維可視模型得以有效建立，其為信息決策的高效進(jìn)行奠定了良好基礎(chǔ)。其二，設(shè)計(jì)信息管理的協(xié)調(diào)性。建筑設(shè)計(jì)過程中，信息協(xié)調(diào)是基于BIM 技術(shù)信息交互平臺(tái)的建立而實(shí)現(xiàn)的。具體而言，是將傳統(tǒng)的二維圖紙變?yōu)槿S模型，各專業(yè)圍繞一個(gè)中心模型進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，極大地改變了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中不交圈、難協(xié)調(diào)、相互碰撞的問題。其三，建筑設(shè)計(jì)過程可模擬性管理。與傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)所不同的是，在BIM 技術(shù)支撐下，建筑結(jié)構(gòu)的物理特征和空間特征可以規(guī)范輸入，從而實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的虛擬施工，為后期建設(shè)提供有效參考。其四，在建設(shè)設(shè)計(jì)中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用使得項(xiàng)目信息管理具有一致性，避免了設(shè)計(jì)內(nèi)容錯(cuò)誤、設(shè)計(jì)干擾狀況的發(fā)生，有效的提升建設(shè)工程的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

4? BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用范圍及要點(diǎn)

4.1? 應(yīng)用范圍

（1）模擬仿真與信息動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)。建筑信息化模型的建立可以將建筑信息全面地集成到模型中，預(yù)先對(duì)民用建筑的建設(shè)場(chǎng)地、周邊環(huán)境、建造過程及建筑物的噪聲、光照、供水、通風(fēng)以及能耗情況進(jìn)行分析與模擬，所得的數(shù)據(jù)可以為建筑設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化奠定數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)，為投資方用來對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)定。由于信息模型中的對(duì)象是可識(shí)別且相互關(guān)聯(lián)的，系統(tǒng)能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并生成相應(yīng)的圖形和文檔，如果模型中的某個(gè)對(duì)象發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的所有對(duì)象都會(huì)隨之更新，以保持模型的完整性和關(guān)聯(lián)性。BIM 技術(shù)的應(yīng)用正是利用了模型信息動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)信息化數(shù)據(jù)庫內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)與更新，設(shè)計(jì)人員可以及時(shí)獲知建筑相關(guān)信息的變化，在建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行及時(shí)的規(guī)劃調(diào)整，提升了建筑設(shè)計(jì)的時(shí)效性與科學(xué)性。

（2）信息一致性與專業(yè)檢測(cè)，提升設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量。通過BIM技術(shù)，可以將民用建筑建設(shè)各階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行高度的集成，保證上一階段的信息能傳遞到以后的各個(gè)階段，從而使建設(shè)各方的各專業(yè)工程師能獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并形成標(biāo)準(zhǔn)化的BIM數(shù)據(jù)庫。BIM數(shù)據(jù)庫可以使不同階段的模型信息在建筑生命期中保持一致，同一信息無需重復(fù)輸入，而且信息模型能夠自動(dòng)演化，模型對(duì)象在不同階段可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行修改和擴(kuò)展而無需重新創(chuàng)建，避免了信息不一致的錯(cuò)誤。在BIM數(shù)據(jù)庫中，建筑設(shè)計(jì)遵循的標(biāo)準(zhǔn)做法可以進(jìn)行及時(shí)的更新，形成統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)，使設(shè)計(jì)人員遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，在很大程度上節(jié)省了設(shè)計(jì)人員查詢的時(shí)間，方便調(diào)用常用的規(guī)范及圖集做法，大大提升了建筑設(shè)計(jì)工作的效率。同時(shí)，運(yùn)用BIM技術(shù)的碰撞測(cè)驗(yàn)、擬真化和可視化功能，在設(shè)計(jì)過程中實(shí)時(shí)檢測(cè)碰撞，進(jìn)行工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和管理，在很大程度上改善了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中管線綜合、管線碰撞等問題，提高了凈空高度，優(yōu)化了管線排布，使民用建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量得到了大幅度提高。

（3）協(xié)同化應(yīng)用與滿足客戶需求。在BIM技術(shù)下進(jìn)行設(shè)計(jì)，各個(gè)專業(yè)通過相關(guān)的三維設(shè)計(jì)軟件協(xié)同工作建立各個(gè)專業(yè)間互享的數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)的有機(jī)合作，，能夠最大程度的提高設(shè)計(jì)速度，提高圖紙質(zhì)量。同時(shí)將設(shè)計(jì)人員的成果傳到設(shè)計(jì)平臺(tái)上面，并對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行整理，防止由于交流的不及時(shí)導(dǎo)致一些設(shè)計(jì)上的失誤，避免信息數(shù)據(jù)在傳遞過程中的失效、失真，提升了工程設(shè)計(jì)的效率和水平。BIM 技術(shù)的協(xié)同化特征使其可以為民用建筑設(shè)計(jì)提供有力的基礎(chǔ)性支持，通過創(chuàng)建設(shè)計(jì)小組，使小組成員在基礎(chǔ)核心文件的指導(dǎo)下，創(chuàng)建個(gè)性化的本地文件，在本地文件中進(jìn)行分化設(shè)計(jì)，從而保證了建筑設(shè)計(jì)的協(xié)同效率。

4.2? 應(yīng)用要點(diǎn)

（1）合理選取實(shí)施模式。目前，BIM 技術(shù)的實(shí)施模式主要有2 種：①在專業(yè)建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上，加入BIM 團(tuán)隊(duì)，完成建筑信息化模型的構(gòu)建;②建筑設(shè)計(jì)與BIM 集成發(fā)展模式，由設(shè)計(jì)人員對(duì)BIM 模型進(jìn)行構(gòu)建。第一種模式具有對(duì)專業(yè)性要求不高、風(fēng)險(xiǎn)低的優(yōu)勢(shì)，但在設(shè)計(jì)成本及設(shè)計(jì)效率上存在一定的不足;第二種模式可以大幅度提高設(shè)計(jì)效率，但對(duì)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)要求較高。對(duì)于一般的民用建筑設(shè)計(jì)，通常選取第一種實(shí)施模式。

（2）利用試點(diǎn)累積經(jīng)驗(yàn)?；贐IM 技術(shù)的民用建筑設(shè)計(jì)方式，與傳統(tǒng)的制圖設(shè)計(jì)方法具有很大的差異，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)有效利用試點(diǎn)方式，積累BIM 技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，將已完成的建設(shè)工程作為試點(diǎn)，保證建筑設(shè)計(jì)有效性的同時(shí)，提升BIM 技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)性，對(duì)技術(shù)應(yīng)用中的常見問題以及重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行明確，保證技術(shù)應(yīng)用的長(zhǎng)效性與可靠性。另外，在BIM 技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)綜合考量和改善建設(shè)設(shè)計(jì)行業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程和管理方式，針對(duì)信息化模型創(chuàng)建與之相匹配的管理保證措施，解決BIM 技術(shù)在民用建筑設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用中的問題。

5? 結(jié)束語

總而言之，BIM 技術(shù)對(duì)于民用建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量提升具有深刻影響。實(shí)踐過程中，設(shè)計(jì)人員持有充分認(rèn)識(shí)到BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并做好其在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，才能確保BIM 技術(shù)應(yīng)用水平的提升，繼而在保證民用建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)建筑工程行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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