BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

封鵬飛

（大同市建筑設(shè)計(jì)研究院山西大同　037009）

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

封鵬飛

（大同市建筑設(shè)計(jì)研究院山西大同037009）

在城市規(guī)劃與管理領(lǐng)域，從數(shù)字城市、GIS到智慧城市的發(fā)展，BIM技術(shù)扮演重要的技術(shù)角色，不斷改變傳統(tǒng)項(xiàng)目各方的協(xié)作方式。利用BIM技術(shù)推進(jìn)建筑設(shè)計(jì)，是國內(nèi)領(lǐng)先的觀點(diǎn)和思路。本文主要介紹BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用，希望能為同行的設(shè)計(jì)工作提供借鑒。

BIM技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用與分析

1　引言

BIM，即建筑信息模型（Building Information Modeling）。BIM的概念是近幾年從國外建筑業(yè)界引入國內(nèi)的，其具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等的特點(diǎn)，得到業(yè)界的認(rèn)同和肯定，不同于普通的三維模型，BIM模型是一個(gè)信息模型，具備信息集成的功能，可以把設(shè)計(jì)、施工、管理、運(yùn)維等涉及建筑全生命周期的各方面信息集成到建筑模型中這些信息，BIM是一種革命性的技術(shù)，它能夠在建筑全生命周期中利用協(xié)調(diào)一致的信息，對(duì)建筑物進(jìn)行分析、模擬、可視化、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等工作，從而幫助用戶提高效率、降低成本，并減少對(duì)環(huán)境的影響。目前在國內(nèi)各大中城市已經(jīng)得到一定的認(rèn)可和推廣。BIM應(yīng)用始于美國，美國總務(wù)管理局于2003年推出了國家3D-4D-BIM計(jì)劃，并陸續(xù)發(fā)布了系列BIM指南。國內(nèi)工程建設(shè)行業(yè)從2003年開始引入BIM技術(shù)，目前主要參與的有勘察設(shè)計(jì)行業(yè)及各地產(chǎn)公司、施工安裝方等。住建部印發(fā)的《2011耀2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中明確指出，“十二五”期間要加快建筑信息模型（BIM）等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用，推動(dòng)信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。水立方、上海世博會(huì)上汽通用館、銀川火車站、上海中心大廈、銀河SOHO等大型建設(shè)工程均使用BIM技術(shù)。BIM技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展也由淺入深，但主要集中在建筑工程領(lǐng)域。

北京、山東、深圳、廣東、陜西、上海等省市地區(qū)政府辦公廳均發(fā)文響應(yīng)國家號(hào)召，以上海為例：2014年10月27日上海市政府辦公廳發(fā)文指出，主要目標(biāo)是通過分階段、分步驟推進(jìn)BIM技術(shù)試點(diǎn)和推廣應(yīng)用，到2016年底，基本形成滿足BIM技術(shù)應(yīng)用的配套政策、標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)環(huán)境，本市主要設(shè)計(jì)、施工、咨詢服務(wù)和物業(yè)管理等單位普遍具備BIM技術(shù)應(yīng)用能力。到2017年，本市規(guī)模以上政府投資工程全部應(yīng)用BIM技術(shù)，規(guī)模以上社會(huì)投資工程普遍應(yīng)用BIM技術(shù)，應(yīng)用和管理水平走在全國前列。

2　BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

目前，信息技術(shù)已經(jīng)成為建筑工業(yè)化的重要工具手段，以云計(jì)算、移動(dòng)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)、BIM技術(shù)等為代表并快速發(fā)展的信息技術(shù)，為現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。以BIM技術(shù)為代表的信息技術(shù)在建筑智能化的應(yīng)用，已經(jīng)得到驗(yàn)證。

2.1檢測(cè)碰撞，避免返工損失

通過BIM軟件對(duì)三維建筑進(jìn)行碰撞檢測(cè)，分析統(tǒng)計(jì)出設(shè)計(jì)中存在的不合理碰撞，避免碰撞，優(yōu)化設(shè)計(jì)，規(guī)避缺陷，協(xié)同多工種設(shè)計(jì)，降低損失。

2.2優(yōu)化排布，集約利用空間

通過BIM技術(shù)對(duì)管線進(jìn)行優(yōu)化排布，指導(dǎo)施工，節(jié)約成本，同時(shí)還可以保證凈空尺寸，發(fā)掘更大的利用空間。

在設(shè)計(jì)階段，可以利用BIM進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及設(shè)備設(shè)計(jì)，同時(shí)利用BIM模型可以進(jìn)行建筑物的性能分析，如：日照性能分析，采光性能分析，能耗性能分析，結(jié)構(gòu)性能分析等。深化設(shè)計(jì)階段是產(chǎn)業(yè)化住宅生產(chǎn)中的非常重要的環(huán)節(jié)，由于預(yù)制件是在工廠生產(chǎn)然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，預(yù)制件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的精確度就決定了現(xiàn)場(chǎng)安裝的準(zhǔn)確度，所以要進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)的“深化”工作，其目的是為了保證每個(gè)構(gòu)件到現(xiàn)場(chǎng)都能準(zhǔn)確的安裝，不發(fā)生錯(cuò)漏碰缺。

但是，一棟普通住宅的預(yù)制構(gòu)件往往有數(shù)千個(gè)，要保證每個(gè)預(yù)制構(gòu)件到現(xiàn)場(chǎng)拼裝不發(fā)生問題，靠人工進(jìn)行校對(duì)和篩查顯然是不可能的，但BIM可以很好的擔(dān)負(fù)這個(gè)責(zé)任，利用BIM模型，我們可以把可能發(fā)生在現(xiàn)場(chǎng)的沖突與碰撞在BIM模型中進(jìn)行事先消除，深化設(shè)計(jì)人員在用BIM軟件對(duì)建筑模型進(jìn)行碰撞檢測(cè)，這種檢測(cè)不僅可以發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間是否存在干涉和碰撞，還可以檢測(cè)構(gòu)件的預(yù)埋鋼筋之間是否沖突和碰撞，根據(jù)碰撞檢測(cè)的結(jié)果，可以調(diào)整和修改構(gòu)件的設(shè)計(jì)并完成深化設(shè)計(jì)圖紙。

3　BIM技術(shù)在中國尊項(xiàng)目應(yīng)用分析

Z15地塊中國尊項(xiàng)目BIM實(shí)踐打造國際頂級(jí)總部辦公大樓，為近兩萬人提供高端辦公場(chǎng)所。一棟建筑從策劃、設(shè)計(jì)、建造到正式投入運(yùn)營(yíng)，全生命周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年甚至上百年。從目前的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來看，建筑信息模型將和二維圖紙一起承擔(dān)起在全過程中信息傳遞的重任。

Z15項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用全過程、全專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)。協(xié)同設(shè)計(jì)是達(dá)到高完成度設(shè)計(jì)成果的重要保障。在協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的管理下，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)按照系統(tǒng)劃分的方式搭建BIM模型，并建立數(shù)據(jù)庫，所有系統(tǒng)清晰、完整，由各系統(tǒng)負(fù)責(zé)人專項(xiàng)研究和深化。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)信息具有多個(gè)維度的表達(dá)方式，具備按照各種組合方式提取并利用的可能，例如：按照專業(yè)提取，或分層、分區(qū)段提取信息。

數(shù)據(jù)庫和BIM模型共同構(gòu)成項(xiàng)目的“全信息平臺(tái)”。其中，BIM模型適合于記錄和表達(dá)幾何信息和空間效果，數(shù)據(jù)庫用于記錄依附于幾何模型之上但不適合用三維模型來表達(dá)的信息，例如：數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、屬性描述、模擬分析等。目前，結(jié)合工程實(shí)踐，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)正在研究并建立合理、高效的全專業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，確保數(shù)據(jù)安全錄入、采集和向下一階段的傳遞。本工程目前處于初步設(shè)計(jì)階段。隨著設(shè)計(jì)的不斷展開，BIM模型將保持同步發(fā)展，并在設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)工作中發(fā)揮重要作用。主要設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)各專業(yè)互提資料時(shí)，需同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的BIM模型。尤其是建筑專業(yè)，必須結(jié)合BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，提前規(guī)劃空間和構(gòu)件信息，并輸入到模型中發(fā)給相關(guān)專業(yè)，確保設(shè)計(jì)信息在團(tuán)隊(duì)內(nèi)部準(zhǔn)確傳遞。

根據(jù)BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)持續(xù)不斷地調(diào)整優(yōu)化BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，使之更貼近設(shè)計(jì)需求。我們希望通過Z15項(xiàng)目的BIM實(shí)踐，最終形成一套與協(xié)同設(shè)計(jì)相結(jié)合的BIM工作方法和標(biāo)準(zhǔn)，讓BIM模型及其數(shù)據(jù)庫隨著項(xiàng)目進(jìn)程不斷深化與完善，最終應(yīng)用于建筑的全生命周期。

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[3]蔡春，朱中晨.非線性建筑設(shè)計(jì)思想和數(shù)字化技術(shù)[J].中國建筑裝飾裝修，2010（2）：17～18.

TU201.4

A

1673-0038（2015）49-0079-02

2015-11-1

封鵬飛（1980-），男，工程師。