試析BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及推廣策略

楊晉偉 山西中方森特建筑工程設(shè)計(jì)研究院有限公司

1 前言

BIM技術(shù)具備數(shù)據(jù)采集、整合、處理和分析等功能，能夠利用處理后的數(shù)據(jù)構(gòu)建立體模型，將建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容直觀顯示出來，方便人們觀看和解讀，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)化監(jiān)督和管控，滿足精細(xì)化管理的要求。BIM 技術(shù)的應(yīng)用，為工程質(zhì)量、進(jìn)度、安全的把控提供了更多的助力，維護(hù)了工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，為行業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 BIM技術(shù)的內(nèi)涵

BIM技術(shù)是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱，BIM技術(shù)在建筑中的應(yīng)用，可在信息數(shù)據(jù)整合處理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建完善的三維立體信息模型，以可視化、具象化的表達(dá)形式直觀展現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容（如圖1所示），實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化管理和控制，規(guī)劃作業(yè)內(nèi)容，把控流程工序，為后續(xù)工作的開展提供指導(dǎo)。

圖1 BIM模型

3 BIM技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值

相較傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)，BIM 技術(shù)的應(yīng)用更具便利性、可靠性和直觀性，其在建筑設(shè)計(jì)中的使用，大大提高了工作效率，保證了建筑工程的總體建設(shè)效果。

3.1 轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)維度

傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)多以二維圖紙規(guī)劃，編制單一結(jié)構(gòu)圖紙，雖然能夠?qū)为?dú)結(jié)構(gòu)直觀展現(xiàn)出來，但因結(jié)構(gòu)間連接性展現(xiàn)的不到位，實(shí)際作業(yè)中可能會(huì)存在更改調(diào)整情況，不利于建筑工程建設(shè)的開展，難以滿足建筑企業(yè)及業(yè)主的需求。而利用BIM技術(shù)后，傳統(tǒng)二維模式向三維模式轉(zhuǎn)換，更加直觀地展現(xiàn)了設(shè)計(jì)內(nèi)容，將結(jié)構(gòu)間存在的關(guān)聯(lián)性展現(xiàn)出來，快速找出其中存在的問題，并加以調(diào)整，維護(hù)了結(jié)構(gòu)的完整性、可靠性，改善了設(shè)計(jì)水平。

3.2 資源共享

以往在向業(yè)主進(jìn)行建筑內(nèi)容展示上都是以二維圖紙實(shí)現(xiàn)的，企業(yè)之間的交流溝通也是建立在二維圖紙基礎(chǔ)上，溝通交流和互動(dòng)機(jī)會(huì)較少。而在BIM 技術(shù)的推動(dòng)下，可直接通過信息平臺(tái)在聯(lián)網(wǎng)情況下做到實(shí)時(shí)傳輸和交流，及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容發(fā)表自己的觀點(diǎn)和看法，同時(shí)該平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)參建單位的在線交流，加快資源共享，快速解決設(shè)計(jì)中存在的問題。

4 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)各階段中的應(yīng)用

4.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要開展場(chǎng)地的綜合分析工作，確定工程所在位置，了解場(chǎng)地的地質(zhì)地貌特征、占地面積等參數(shù)，利用BIM的模擬分析軟件對(duì)建筑所在區(qū)域的環(huán)境、光照、風(fēng)力加以探討，為后續(xù)方案設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

4.2 方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

BIM技術(shù)下的方案設(shè)計(jì)，一方面可借助可視化功能將設(shè)計(jì)內(nèi)容直觀地展現(xiàn)出來，幫助工作人員準(zhǔn)確了解建筑及所在區(qū)域特點(diǎn)，開展細(xì)致的研究工作?？梢暬δ艽蚱屏藗鹘y(tǒng)平面設(shè)計(jì)的束縛，降低了設(shè)計(jì)難度。另外，可視化功能的發(fā)揮可合理劃分和處理平面布局及功能結(jié)構(gòu)，保障設(shè)計(jì)內(nèi)容的安全性、可行性，為后續(xù)作業(yè)提供指導(dǎo)。另一方面，利用BIM性能分析軟件，對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行采光、日照、風(fēng)環(huán)境的模擬分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整設(shè)計(jì)方案的朝向、布局形式、建筑形體，使建筑能耗最小化，自然采光和通風(fēng)潛力最大化。

BIM模型與建筑效果表達(dá)間的有效對(duì)接，能夠?qū)ㄖ煌瑫r(shí)期的運(yùn)行情況予以真實(shí)模擬，生成數(shù)字化場(chǎng)景和效果圖，再加上動(dòng)態(tài)化處理功能，能夠做到實(shí)際操作演練，便于工作人員掌握具體的操作情況及流程，降低問題發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)（如圖2）。專業(yè)軟件也可讓業(yè)主和施工方直觀明了的掌握設(shè)計(jì)內(nèi)容，高效的開展施工作業(yè)。

圖2 BIM的優(yōu)化設(shè)計(jì)功能

4.3 初期設(shè)計(jì)

BIM 技術(shù)構(gòu)建的三維模型，不管是平面、剖面還是三維結(jié)構(gòu)均是連接在一起的，改動(dòng)一處，關(guān)聯(lián)位置也會(huì)發(fā)生改變，而傳統(tǒng)模式則需重新進(jìn)行關(guān)聯(lián)參數(shù)的計(jì)算和處理，BIM技術(shù)大大降低了偏差、錯(cuò)漏出現(xiàn)率，優(yōu)化了設(shè)計(jì)效率。再者，剖面和詳細(xì)繪制工作的難度有所下降，BIM技術(shù)能夠自動(dòng)生成所需結(jié)構(gòu)及圖紙內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際需要展開科學(xué)處理，避免重復(fù)工作的出現(xiàn)。BIM技術(shù)使信息的實(shí)時(shí)交流成為可能，所有專業(yè)共用一個(gè)中心文件，各專業(yè)的修改都會(huì)通過軟件及時(shí)反饋在協(xié)同平臺(tái)中，其他專業(yè)通過協(xié)同平臺(tái)獲取信息變更，實(shí)現(xiàn)信息間的密切交流，各類信息借助平臺(tái)的自動(dòng)化處理更加便捷實(shí)用。

在協(xié)同平臺(tái)作用下，應(yīng)用BIM 的建筑設(shè)計(jì)可摒棄傳統(tǒng)作業(yè)流程，減少二維圖形設(shè)計(jì)中存在的問題和偏差，完善圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量。同時(shí)，在該平臺(tái)上可開展碰撞檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，促進(jìn)后續(xù)施工作業(yè)的順利進(jìn)行。在工程項(xiàng)目建設(shè)中，每個(gè)環(huán)節(jié)的專業(yè)作業(yè)都是采取分開進(jìn)場(chǎng)的方式實(shí)現(xiàn)的，一般情況下，只會(huì)單獨(dú)考量一個(gè)專業(yè)的空間排布，對(duì)于總體排布及關(guān)聯(lián)性處理的重視度不高，這就導(dǎo)致實(shí)際作業(yè)中存在較多間隔，很難保障整體的施工效果。而BIM技術(shù)的應(yīng)用則可提前對(duì)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃和排布，根據(jù)內(nèi)部現(xiàn)有管線數(shù)量、排列方式及所在位置等特征，開展細(xì)致的分析和檢查工作，制定合理的方案措施，進(jìn)而減少實(shí)際作業(yè)中的設(shè)計(jì)變更。

4.4 施工圖設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠?yàn)榻ㄖ?、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣等工程提供專業(yè)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)化的生成平面、立面、剖面等圖紙，方便施工作業(yè)開展，省略不斷調(diào)整的環(huán)節(jié)，加強(qiáng)作業(yè)內(nèi)容的清晰性、可靠性，提高后續(xù)作業(yè)效率。BIM模型承載的信息包括所有的物理信息與化學(xué)信息，即由長(zhǎng)度、寬度代表的物理信息和防火等級(jí)、防火材料等代表的化學(xué)信息，而這些信息可以利用明細(xì)表功能統(tǒng)計(jì)整理。項(xiàng)目各階段使用BIM工程量清單統(tǒng)計(jì)，精確測(cè)算項(xiàng)目成本，輔助施工方下料。

5 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的推廣策略

5.1 加大宣傳力度，轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)人員思想

為擴(kuò)展BIM的應(yīng)用范圍，促進(jìn)其功能的充分發(fā)揮，應(yīng)加大BIM技術(shù)的宣傳力度，讓更多設(shè)計(jì)人員了解BIM在建筑設(shè)計(jì)中的作用與優(yōu)勢(shì)，轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)人員思想，正確看待和應(yīng)用BIM 技術(shù)。在對(duì)BIM 了解和掌握中，不能將其單純的看作為提高自身競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的手段，應(yīng)明確在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，BIM 的作用優(yōu)勢(shì)，明確其多元化特征對(duì)建筑設(shè)計(jì)及建筑行業(yè)發(fā)展的重要意義，這樣才能高效應(yīng)用該技術(shù)開展設(shè)計(jì)工作，為建筑工程施工提供指導(dǎo)與依據(jù)。

再者，BIM 技術(shù)在宣傳推廣過程中，除要做到宣傳理念的實(shí)時(shí)更新外，還要結(jié)合實(shí)際情況做出科學(xué)調(diào)整，優(yōu)化宣傳效過，調(diào)動(dòng)設(shè)計(jì)人員參與積極性，加大該技術(shù)應(yīng)用率，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)水平。不管是革新技術(shù)或者追求工作效率，BIM技術(shù)的作用都是非常重要的。在利用BIM 技術(shù)時(shí)，還需為市場(chǎng)提供更加優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)服務(wù)。在這樣的過程當(dāng)中，要讓各方利益都有所保障。

5.2 發(fā)揮示范團(tuán)隊(duì)的影響力，擴(kuò)大BIM的應(yīng)用范圍

若想發(fā)揮BIM技術(shù)的作用，在建筑設(shè)計(jì)中，除要樹立正確思想理念外，解決BIM技術(shù)問題、提高管理質(zhì)量也是非常重要的。這就要求在實(shí)際作業(yè)中，設(shè)計(jì)部門建立專業(yè)的管理示范團(tuán)隊(duì)，科學(xué)配置作業(yè)人員，做好各環(huán)節(jié)的分析和把控。同時(shí)深化BIM管理意識(shí)，開展BIM技術(shù)的研究和探討工作，參照實(shí)際情況給出專業(yè)的解決措施和方案，發(fā)揮BIM的作用，使其在建筑設(shè)計(jì)中得到有效應(yīng)用。另外，還要求施工人員積極參與其中，對(duì)于工程項(xiàng)目施工過程中涵蓋的各種不同的設(shè)計(jì)以及管理專業(yè)，都必須合理利用BIM技術(shù)模型將其價(jià)值發(fā)揮出來，只有采取這樣的方式才能發(fā)揮出BIM技術(shù)的應(yīng)用效果。

5.3 構(gòu)建良好環(huán)境，完善產(chǎn)業(yè)鏈條

新技術(shù)的應(yīng)用和推廣需要具備良好的環(huán)境條件，BIM作為新技術(shù)的一種，在應(yīng)用和推廣中，也需要建立良好的環(huán)境條件，為BIM 技術(shù)落實(shí)提供助力支持，加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的有效性。在推廣BIM 技術(shù)前，應(yīng)打破傳統(tǒng)模式，并在此基礎(chǔ)上展開創(chuàng)新，相關(guān)部門需充分發(fā)揮自身作用，出臺(tái)一系列的政策措施，建立完善的評(píng)估機(jī)制，為BIM落實(shí)營(yíng)造良好的環(huán)境體系，并注重產(chǎn)業(yè)鏈條的建立和完善，保證其聯(lián)動(dòng)性和可靠性，更好地發(fā)揮BIM技術(shù)的作用，快速完成關(guān)聯(lián)作業(yè)，全面提升建筑工程的設(shè)計(jì)水平。

6 結(jié)束語

建筑行業(yè)在發(fā)展過程中應(yīng)加大對(duì)新技術(shù)的探索和應(yīng)用力度，完成現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)，解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式帶來的問題，全面革新工程管理體系。而BIM 技術(shù)作為新技術(shù)的一種，其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅能夠降低工程設(shè)計(jì)難度，還可以解決以往設(shè)計(jì)中存在的問題，進(jìn)而為工程建設(shè)及整個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供有力的支持。