BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

陳媛 蔡舒淇 鄭鴻麗

（三明學(xué)院，福建 三明 365000）

建筑信息模型（BIM）作為一種能夠提高設(shè)計(jì)效率及實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)的不錯(cuò)工具平臺(tái)，在提高建筑設(shè)計(jì)效率、縮短周期及增強(qiáng)設(shè)計(jì)品質(zhì)等方面，所發(fā)揮出的作用越發(fā)凸顯。本文就BIM技術(shù)在其中的應(yīng)用探討如下。

一、BIM技術(shù)概述

BIM是一種用于建筑設(shè)計(jì)的重要信息模型，同時(shí)還是信息技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。此技術(shù)借助特定的工具、軟件，把建筑中的所有系統(tǒng)、構(gòu)建均賦予參數(shù)信息，且以三維可視化的方式，直觀化的進(jìn)行設(shè)計(jì)、修改及分析等，最終形成能夠用作建筑全生命周期所參考的文件，如方案設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)管理及建造施工等。需要指出的是，利用計(jì)算機(jī)三維模型所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，為BIM技術(shù)的核心所在，且在整個(gè)建筑全程當(dāng)中，此些數(shù)據(jù)信息始終處于動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)，能夠準(zhǔn)確且及時(shí)的對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用，加速?zèng)Q策進(jìn)度，規(guī)范決策方案，提高項(xiàng)目質(zhì)量。

二、建筑工程設(shè)計(jì)中BIM的應(yīng)用思路

（一）1BIM軟件平臺(tái)

現(xiàn)階段，結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)所采用的軟件分析平臺(tái)主要有ROBOT、LIBRI、TEKLA、REVIT等。針對(duì)REVIT而言，其將其當(dāng)作三維設(shè)計(jì)優(yōu)化平臺(tái)，而對(duì)于ROBOT來(lái)講，則可當(dāng)作三維設(shè)計(jì)而機(jī)構(gòu)分析平臺(tái)，本文主要對(duì)ROBOT的基本應(yīng)用進(jìn)行剖析。一般情況下，用戶借助Autodeak Robot Structural Analysis軟件，構(gòu)建三維空間模型，對(duì)諸如豎向、側(cè)向的支撐系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)的樓面系統(tǒng)等整體分析結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)建；對(duì)各種工況荷載進(jìn)行添加，獲得全部二級(jí)狗構(gòu)建的分析與配筋結(jié)果。針對(duì)用戶而言，可通過混凝土樓面板或者剛性面域的構(gòu)建，來(lái)實(shí)現(xiàn)荷載的傳遞，并依據(jù)相關(guān)規(guī)定，設(shè)計(jì)構(gòu)件的配筋，得到相對(duì)應(yīng)的配筋圖與計(jì)算報(bào)告。其優(yōu)勢(shì)為：1.開展動(dòng)態(tài)、非線性、線性結(jié)構(gòu)分析；2.多語(yǔ)言工作環(huán)境，通常設(shè)置有多達(dá)15個(gè)的獨(dú)立用戶界面，為設(shè)計(jì)、計(jì)算提供切實(shí)方便。3.多國(guó)工作環(huán)境。依據(jù)各個(gè)國(guó)家國(guó)家所制定的設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)開展設(shè)計(jì)。4.殼、板、框架，及強(qiáng)大功能的GUI建模工具與網(wǎng)格生成；5.與REVIT開展雙向集成，球兒整合企業(yè)識(shí)別系統(tǒng)；6.應(yīng)用程序編程接口開放，準(zhǔn)允用戶處理自己的應(yīng)用程序。

此外，針對(duì)SOLIBRI（芬蘭Solibri公司）而言，其則為現(xiàn)階段BIM領(lǐng)域合規(guī)性檢查三維設(shè)計(jì)的常用軟件；需要強(qiáng)調(diào)的是，此軟件不僅能對(duì)模型自身的質(zhì)量與完整性進(jìn)行檢查，比如空間之間有無(wú)重疊、空間是否被適當(dāng)?shù)膰]等；而且還能對(duì)設(shè)計(jì)與業(yè)務(wù)需求是否相符進(jìn)行檢查。其在建筑工程當(dāng)中的諸如綠色設(shè)計(jì)、QS/QA等領(lǐng)域，均有不錯(cuò)應(yīng)用。

（二）2BIM設(shè)計(jì)流程

首先，建筑師在Revit當(dāng)中對(duì)建筑方案加以明確，而對(duì)于結(jié)構(gòu)師，則借助建筑Revit方案模型，配置結(jié)構(gòu)構(gòu)件；當(dāng)完成配置工作后，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師相Robot（BIM結(jié)構(gòu)分析軟件）導(dǎo)入結(jié)構(gòu)方案模型，在分析軟件當(dāng)中，圍繞結(jié)構(gòu)開展受力計(jì)算分析，并依據(jù)最終的分析結(jié)果，調(diào)整結(jié)構(gòu)構(gòu)件，得出更為妥當(dāng)、合理的BIM結(jié)構(gòu)分析模型；在Robot當(dāng)中，把結(jié)構(gòu)分析模型反導(dǎo)到Revit中，最終便可得出詳細(xì)且完善的BIM結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型；在此操作完成后，在Revit當(dāng)中修改或檢查結(jié)構(gòu)的幾何搭接，然后導(dǎo)出BIM結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，作為IFC文件，轉(zhuǎn)移到Solibri，開展合規(guī)性檢查；依據(jù)所檢出的問題，返回到Revit中，進(jìn)行修改與完善，得到BIM最終的結(jié)構(gòu)模型。當(dāng)上述操作均完成后，便可在Revit當(dāng)中，與CAD相聯(lián)合，將平面施工圖直接得出，向業(yè)主交付。

從上述流程可知，其全程的核心為BIM三維設(shè)計(jì)理念，而將二維CAD當(dāng)作輔助修飾工具，這除了有助于協(xié)同率的提升外，還對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高有利，因而可實(shí)現(xiàn)后期施工中麻煩的減少及復(fù)雜度的的減輕。

三、建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的常見問題

依據(jù)既往工程經(jīng)驗(yàn)，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，需注意如下問題：（一）柱位布置問題。當(dāng)通過多次柱位修改之后，易出現(xiàn)各樓層柱位偏離的狀況，尤其是遇到斜柱時(shí)，傳統(tǒng)的二維平面難以進(jìn)行定位，此時(shí)，便可改為三維輔助定位。（二）凈高問題。在整個(gè)設(shè)計(jì)工作中，位于坡道處的凈高最容易出碰頭情況，尤其是螺旋式坡道，因此，需尤為注意。此外，還需要指出的是，在應(yīng)用BOM技術(shù)時(shí)，也有許多發(fā)展瓶頸。現(xiàn)階段，在結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)過程中，常見障礙是許多設(shè)計(jì)師不愿用三維設(shè)計(jì)探索，習(xí)慣應(yīng)用二維設(shè)計(jì)思維來(lái)開展設(shè)計(jì)。（三）預(yù)留施工洞口，防止后期可能出現(xiàn)的返工情況。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上，相比于傳統(tǒng)二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，BIM技術(shù)有著更突出的優(yōu)勢(shì)，其能夠借助三維數(shù)字模型來(lái)開展項(xiàng)目的管理，比如利用參數(shù)化變更管理，提高協(xié)調(diào)一致，另外還能依據(jù)工程師的思維模式來(lái)工作，開展人性化、規(guī)范化、智能化設(shè)計(jì)，因而有助于系統(tǒng)優(yōu)化及成本降低。但需要強(qiáng)調(diào)的是，在實(shí)際應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，也存在一些不足，如柱位布置、凈高問題等，因此，應(yīng)在實(shí)際建筑工程設(shè)計(jì)中，將這些問題有效克服，最大程度提高此技術(shù)應(yīng)用效能。