淺談BIM軟件在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

楊海

【摘要】本文作者分析了當(dāng)前我國建筑設(shè)計技術(shù)發(fā)展的不足，研究了建筑BIM設(shè)計技術(shù)的發(fā)展意義及應(yīng)用狀況。

【關(guān)鍵詞】建筑BIM設(shè)計技術(shù)；發(fā)展意義；應(yīng)用

1、當(dāng)前我國建筑設(shè)計技術(shù)發(fā)展的不足

1.1 技術(shù)落后，效率低下

目前很多設(shè)計公司，國企仍然將AutoCAD作為日常設(shè)計工具，實際工作中，在建筑視覺模擬、動態(tài)模擬分析、以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)工作狀態(tài)的模擬只是少數(shù)建筑師的試驗性方法，并未和工程營建結(jié)合成一體，導(dǎo)致在設(shè)計意圖的表達(dá)上無法實現(xiàn)虛擬化體驗，在更高層次的虛擬現(xiàn)實環(huán)境下方案表現(xiàn)受到限制，不利于建筑方案的完善。設(shè)計工作大量重復(fù)，修改圖紙，引起多米羅效應(yīng)，導(dǎo)致設(shè)計效率低下。

1.2 缺少共享的建筑數(shù)據(jù)庫

沒有在建筑設(shè)計行業(yè)建構(gòu)完備的數(shù)字化資源系統(tǒng)，大量的與設(shè)計相關(guān)的信息沒有建立系統(tǒng)的分類和管理，設(shè)計師對資料的檢索、獲取，整理都必須花大量的時間和精力，重復(fù)性的研究工作經(jīng)常在設(shè)計過程發(fā)生中。另外，與設(shè)計相關(guān)的建造信息、市場信息不能被方便的共享和鏈接到，設(shè)計與市場和建造經(jīng)常發(fā)生分離。

1.3 工程各環(huán)節(jié)的分離

常?？吹綖榱宋追?，設(shè)計部門會作出一些華麗的效果圖，但這樣的效果圖往往包含著虛假信息，它是靠人的審美主觀在主導(dǎo)的，和實際的工程往往出入很大。例如：一個優(yōu)秀的建筑其設(shè)計圖紙與表現(xiàn)可以很平實，而一個糟糕的建筑設(shè)計其圖紙與表現(xiàn)卻可以是充滿藝術(shù)感。信息的分離，導(dǎo)致圖紙或表現(xiàn)的圖面藝術(shù)效果并不能傳遞給最終的建筑。

2、BIM技術(shù)的含義分析

從字面意思來講，BIM就是Building Information Modeling，翻譯成漢語就是建筑信息模型。隨著建筑市場的發(fā)展，環(huán)保節(jié)能已經(jīng)成為建筑設(shè)計的主要內(nèi)容之一，由此BIM 技術(shù)產(chǎn)生了。BIM作為一種集合現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的，此種技術(shù)集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，BIM 是對工程項目設(shè)施實體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。在工程建筑設(shè)計上，一個完善的信息模型囊括了工程建設(shè)和設(shè)計的每一個階段，都能很完整的統(tǒng)計每一個階段所要作業(yè)的基本情況，能夠完成項目工程對象的整體性描述，具有一定的指導(dǎo)意義和參考價值。BIM 具有單一工程數(shù)據(jù)源，可解決分布式、異構(gòu)工程數(shù)據(jù)之間的一致性和全局共享問題，支持建設(shè)項目生命期中動態(tài)的工程信息創(chuàng)建、管理和共享。

3、BIM技術(shù)對建筑行業(yè)發(fā)展的意義剖析

BIM作為一種新的建筑設(shè)計和管理技術(shù)，一定程度上為建筑行業(yè)的發(fā)展注入了新鮮的血液，作為一種新技術(shù)極大了優(yōu)化了建筑行業(yè)的發(fā)展環(huán)境，也一定程度上提高了建筑工程的集成化程度。BIM技術(shù)的使用也產(chǎn)生了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，降低了成本和風(fēng)險，加快了整個建筑行業(yè)的發(fā)展速度。

3.1 促進建筑信息化，實現(xiàn)數(shù)字化管理

首先是實現(xiàn)了單一工程數(shù)據(jù)源的構(gòu)建工作。BIM技術(shù)的使用實現(xiàn)了使用信息的統(tǒng)一性和一致性，是的每一個參與方和參與人員都能順利的掌握相關(guān)的同步數(shù)據(jù)和資料信息，反過來也會優(yōu)化作業(yè)中的工作質(zhì)量。BIM技術(shù)的使用還能搭建信息資料交流與溝通的平臺，實現(xiàn)資源共享。其次，有利于加快CAD 技術(shù)的發(fā)展。BIM技術(shù)的使用實現(xiàn)了建筑信息的集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)了數(shù)字化管理和自動化作業(yè)，提升了作業(yè)效率。最后，確保集成化管理，BIM技術(shù)的使用可以對工程設(shè)計和施工的每一個階段實施檢測，確保建筑的質(zhì)量、安全、進度等，爭取以最小的資源消耗來做出最大的工程作業(yè)量，實現(xiàn)建筑的節(jié)能化，提升建筑的品質(zhì)。

3.2 優(yōu)化工程設(shè)計，提升設(shè)計質(zhì)量

BIM技術(shù)的使用，可以促進建筑設(shè)計的三維化，能實現(xiàn)3D的模型設(shè)計和圖像生成，保持與模型邏輯相關(guān)。一旦出現(xiàn)模型的變化，與之相關(guān)聯(lián)的圖像和文檔都會發(fā)生相關(guān)的變化。設(shè)計過程中所創(chuàng)建的對象存在著內(nèi)建的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系，當(dāng)某個對象發(fā)生變化時，與之關(guān)聯(lián)的對象隨之變化。實現(xiàn)不同專業(yè)的資料共享。在各類專業(yè)設(shè)計的CAD信息中，設(shè)計者可以從模型中獲取信息，實現(xiàn)不同專業(yè)的協(xié)同設(shè)計。一旦出現(xiàn)某一個專業(yè)的設(shè)計對象發(fā)生了修改或者變化，那么其他專業(yè)設(shè)計中與此相關(guān)的對象也會發(fā)生對稱的變化。另外，還可以實現(xiàn)虛擬設(shè)計和智能設(shè)計。

3.3優(yōu)化施工管理，提高建筑質(zhì)量

BIM技術(shù)的使用可以實現(xiàn)集成項目交付IPD的管理，也就是可以把工程建設(shè)項目主要參與方在設(shè)計階段就能聚集在一塊，實現(xiàn)整體全局化的管理，同樣可以采用BIM 技術(shù)進行虛擬設(shè)計、建造、維護及管理。另外，可以實現(xiàn)動態(tài)化和集成化的管理，甚至是4D施工管理?？梢詫崿F(xiàn)把建筑物和施工模型相互鏈接，促進與施工資源、數(shù)據(jù)和場地數(shù)據(jù)的融合，構(gòu)建4D 施工信息模型。最后，還可以實現(xiàn)項目各參與方協(xié)同工作。

4、BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)的應(yīng)用狀況

隨著市場競爭的加劇和社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在將來也勢必會出現(xiàn)大批的建筑設(shè)計與管理技術(shù)。不可否認(rèn)的是，近些年，建筑信息化的發(fā)展已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的主要特性，也是極為重要的發(fā)展方向之一。BIM技術(shù)的發(fā)展一定程度上促進了建筑行業(yè)數(shù)字化和信息化的發(fā)展，針對其使用情況，筆者主要從協(xié)同設(shè)計及BIM技術(shù)兩方面進行探究。

4.1 協(xié)同設(shè)計與BIM技術(shù)的融合

針對協(xié)同設(shè)計來說，指的就是一種借助于特定的網(wǎng)絡(luò)進行的交流與溝通的手段，也是設(shè)計中開展組織與管理的形式，能有效的鏈接建筑行業(yè)的各個環(huán)節(jié)，形成整體性的設(shè)計理念。主要包括通過CAD文件之間的外部參照，實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)之間的共享共用，做到可視化和互通化；可以通過網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻、網(wǎng)絡(luò)會議的部分，讓相關(guān)人員能夠跨部門、跨區(qū)域的溝通與交流；在構(gòu)建數(shù)據(jù)資料庫的時候，實現(xiàn)操作的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化；通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件的輔助，使項目組成員以特定角色登錄，可以保證成果的實時性及唯一性，并實現(xiàn)正確的設(shè)計流程管理等。

BIM技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)化了建筑設(shè)計，可以說是對建筑設(shè)計的一次革命。這是因為：實現(xiàn)了設(shè)計的2D到3D的轉(zhuǎn)變；從線條繪圖轉(zhuǎn)向構(gòu)件布置：從單純幾何表現(xiàn)轉(zhuǎn)向全信息模型集成；從各工種單獨完成項目轉(zhuǎn)向各工種協(xié)同完成項目；從離散的分步設(shè)計轉(zhuǎn)向基于同一模型的全過程整體設(shè)計等。在設(shè)計的過程中，BIM技術(shù)與協(xié)同設(shè)計技術(shù)相輔相成，相互促進，完美融合成了一個完整的整體。協(xié)同是BIM的核心概念，構(gòu)成元素，輸入一次，各工種共享元素數(shù)據(jù)并于不同的專業(yè)角度操作該構(gòu)件元素。BIM技術(shù)將為未來協(xié)同設(shè)計提供底層支撐，大幅提升協(xié)同設(shè)計的技術(shù)含量。在未來的設(shè)計中，協(xié)同設(shè)計將融合BIM技術(shù)，成為一種較為重要的設(shè)計途徑和方法。

4.2 BIM設(shè)計中的二維到三維

就我國的建筑行業(yè)設(shè)計來說，交付的設(shè)計成品一般都是2D圖紙，這一職業(yè)慣性大大限制了BIM技術(shù)的推廣與發(fā)展，導(dǎo)致一系列的管理和設(shè)計工作都必須圍繞著2D圖紙來展開。一般二維設(shè)計通過投影線條、制圖規(guī)則及技術(shù)符號表達(dá)設(shè)計成果，圖紙需要人工閱讀方能解釋其含義。2D CAD起到的作用只是代工繪圖，又稱為“甩圖板”。當(dāng)然2D設(shè)計也有自身的優(yōu)點：硬件要求低、容易掌握、靈活性強和繪圖效率高等。當(dāng)下，人們對建筑的要求除了品質(zhì)、安全之外，也開始追求美觀和節(jié)能，這些價值的實現(xiàn)2D在作業(yè)的時候就很難實現(xiàn)，這時候3D設(shè)計就出現(xiàn)了。3D能夠精確表達(dá)建筑的幾何特征，對任意復(fù)雜的建筑造型均能準(zhǔn)確表現(xiàn)，這也預(yù)示著3D將成為高端設(shè)計領(lǐng)域的必由之路。

參考文獻(xiàn)

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