BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用剖析

黃 洋

華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司

BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用剖析

黃 洋

華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，數(shù)字化技術(shù)被應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中，大大提高了建筑設(shè)計(jì)的水平?，F(xiàn)階段BIM技術(shù)的發(fā)展，在我國(guó)建筑行業(yè)引起重大的波動(dòng)，對(duì)我國(guó)目前的建筑行業(yè)所存在的問(wèn)題有重要的意義。本文介紹了BIM技術(shù)具體內(nèi)涵，闡述了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮的重要作用，并對(duì)其應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行了分析，說(shuō)明了BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用成效，有利于BIM技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

BIM技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用

前言

BIM技術(shù)是一種可視化的三維數(shù)字建模技術(shù)，通過(guò)數(shù)字化合理描述展開(kāi)具體的應(yīng)用，BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在電子模型中存儲(chǔ)完整的數(shù)據(jù)信息，以此實(shí)現(xiàn)建筑事業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，尤其是近些年來(lái)，隨著我國(guó)BIM技術(shù)的逐漸提升，能夠?qū)崿F(xiàn)不同建設(shè)部門(mén)以不同專(zhuān)業(yè)之間的數(shù)據(jù)和信息共享，因此在建筑領(lǐng)域，不同的設(shè)計(jì)師以及工程師、還有業(yè)主之間都能通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息的交互，通過(guò)可視化的數(shù)字建筑模型，完成建筑的結(jié)構(gòu)模擬、分析論證等工作。

1　BIM技術(shù)的內(nèi)涵

BIM全稱(chēng)：BuildingInformationModeling，是一種現(xiàn)代化的建筑信息模型，它通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)，為建筑師、結(jié)構(gòu)、水暖電工程師、開(kāi)發(fā)商乃至最終用戶(hù)等各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”。這項(xiàng)技術(shù)在不斷創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)了管理、設(shè)計(jì)與施工的一體化。因此這是一種數(shù)字化技術(shù)的高度應(yīng)用。

2　BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

BIM技術(shù)具有可視化特點(diǎn)、協(xié)調(diào)性特點(diǎn)、模擬性特點(diǎn)、優(yōu)化性特點(diǎn)以及可出圖性特點(diǎn)?？梢暬础八?jiàn)即所得”，在設(shè)計(jì)施工中具有很重要的功能，對(duì)于圖紙的呈現(xiàn)以及信息的展示都非常重要。而協(xié)調(diào)性就是各行業(yè)項(xiàng)目信息出現(xiàn)“不兼容”現(xiàn)象時(shí)，如管道與結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)房間出現(xiàn)冷熱不均，預(yù)留的洞口沒(méi)留或尺寸不對(duì)等情況，使用有效BIM協(xié)調(diào)流程進(jìn)行協(xié)調(diào)綜合，減少不合理變更方案或問(wèn)題變更方案。BIM的模擬性特點(diǎn)并非僅能對(duì)建筑物模型實(shí)現(xiàn)模擬，它能夠針對(duì)施工建筑物的實(shí)際特點(diǎn)將無(wú)法操作的實(shí)物通過(guò)軟件真實(shí)呈現(xiàn)出來(lái)，例如熱島性能的傳遞、人力的緊急疏散、節(jié)能等具體的生活場(chǎng)景都能通過(guò)可視化以及模擬化功能一一呈現(xiàn)。優(yōu)化性就是BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具能對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行可能的優(yōu)化處理?？沙鰣D性即建筑設(shè)計(jì)圖加上經(jīng)過(guò)碰撞檢查和設(shè)計(jì)修改等于綜合設(shè)計(jì)施工圖。如綜合管線(xiàn)圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案等實(shí)用的施工圖紙。以上幾點(diǎn)都是BIM技術(shù)的重要特點(diǎn)，只有將這些特點(diǎn)更好地運(yùn)用與結(jié)合才能使設(shè)計(jì)施工水平總體提升。

2　BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用意義

2.1能夠不斷滿(mǎn)足建筑行業(yè)內(nèi)的需求

BIM技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)外在的發(fā)展，而且在實(shí)踐過(guò)程中形成了一種穩(wěn)定的應(yīng)用模式，能夠在發(fā)展中不斷完善自身的某些不足，因此極大地滿(mǎn)足了當(dāng)前建筑行業(yè)的廣泛發(fā)展需求。

2.2修改圖紙功能

BIM技術(shù)是一種整體的技術(shù)應(yīng)用體系，通過(guò)信息模型以及建筑結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)信息可以進(jìn)行圖紙功能的修改，因此設(shè)計(jì)師和施工方可以從施工結(jié)構(gòu)圖紙中明確看出設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，大量的時(shí)間都可以節(jié)省用來(lái)優(yōu)化施工過(guò)程，而不是像傳統(tǒng)的施工圖設(shè)計(jì)、修改。

2.3信息化功能

當(dāng)前是信息化時(shí)代，建筑行業(yè)也不例外，在BIM技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，最為核心的部分就是數(shù)據(jù)信息，因此通常我們都可以將BIM技術(shù)當(dāng)作建筑工程的數(shù)據(jù)庫(kù)，與傳統(tǒng)的三維建模方式相比，BIM技術(shù)具有很大的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)?shù)字信息實(shí)現(xiàn)隨身攜帶，所以不論是對(duì)于用戶(hù)而言還是設(shè)計(jì)方、施工方、建設(shè)方而言，都能夠通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息清單的及時(shí)呈現(xiàn)，如果設(shè)計(jì)報(bào)表進(jìn)行修改之后，相關(guān)的設(shè)計(jì)信息也會(huì)自動(dòng)更新，不僅節(jié)省了大量的人力、物力，而且數(shù)據(jù)化分析十分精準(zhǔn)。

2.4一體化功能

施工設(shè)計(jì)方案中的建筑材質(zhì)光學(xué)屬性以及設(shè)計(jì)方案里的光源等數(shù)據(jù)資料都包括在BIM模型中，所以通過(guò)這些數(shù)據(jù)分析，BIM模型就可以將傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)圖紙以及類(lèi)似CAD設(shè)計(jì)的內(nèi)容加以數(shù)據(jù)化渲染，將數(shù)據(jù)可視化模型直接導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)BIM軟件模型就可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)作圖、分析計(jì)算、渲染以及評(píng)估等一系列的綜合設(shè)計(jì)功能。

2.5三維化功能

從本質(zhì)上看，BIM技術(shù)其實(shí)就是一種通過(guò)三維技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑的高科技以及高標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師可以通過(guò)BIM軟件模型將建筑立體的三維虛擬環(huán)境完整呈現(xiàn)出來(lái)，由此有利于設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，也有利于建筑的施工質(zhì)量提升。

3　BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的主要應(yīng)用

3.1模型建立

BIM技術(shù)可以有效的將結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型用真實(shí)的構(gòu)件表示出來(lái)，對(duì)比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，突破了CAD技術(shù)進(jìn)行施工圖繪制時(shí)，只能表示平面信息的瓶頸，BIM技術(shù)可以利用直觀的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件表示整體結(jié)構(gòu)以及各構(gòu)件之間的關(guān)系。在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，利用BIM技術(shù)，可以通過(guò)可視化技術(shù)，通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。通過(guò)BIM技術(shù)，也可以迅速發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)修改設(shè)計(jì)方案。

3.2參數(shù)化設(shè)計(jì)

在BIM系統(tǒng)中，整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的所有信息都在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，并且這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)是共享的，參與設(shè)計(jì)的各方都可以共享這些數(shù)據(jù)。方案設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)對(duì)施工圖設(shè)計(jì)影響較大，造成了結(jié)構(gòu)工程師將大量的精力都投入到了建筑工程項(xiàng)目并不是最重要的階段。BIM的參數(shù)化設(shè)計(jì)就解決了整個(gè)問(wèn)題。BIM技術(shù)采用了參數(shù)化的三維實(shí)體模型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)單元，將之前的點(diǎn)、線(xiàn)、面等元素替換為梁、柱等構(gòu)件，大量使用的構(gòu)件被定義為族，族中參數(shù)包括了幾何信息、材料信息、邏輯信息等非幾何信息。

3.3實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可視化

B1M技術(shù)是基于三維模型技術(shù)而成的應(yīng)用于現(xiàn)代建筑工程領(lǐng)域的新興技術(shù)，其可以利用三維模型技術(shù)來(lái)將真實(shí)的建筑構(gòu)件展現(xiàn)給用戶(hù)，由于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中都是以CAD軟件進(jìn)行繪圖，該種方法很難將建筑結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息展示給不同用戶(hù)，而B(niǎo)1M技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期階段便通過(guò)建立建筑結(jié)構(gòu)的三位實(shí)體模型，來(lái)幫助各層次用戶(hù)通過(guò)直觀的角度對(duì)建筑構(gòu)件信息、功能布局有一個(gè)準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)與了解。

4　結(jié)束語(yǔ)

總之，BIM技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)的建筑領(lǐng)域中得到了十分廣泛的應(yīng)用，并通過(guò)不斷的創(chuàng)新發(fā)展，技術(shù)越來(lái)越成熟，BIM技術(shù)能夠大力提升當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)施工的總體水平，確保設(shè)計(jì)施工的質(zhì)量，在實(shí)際工程項(xiàng)目中有重大的應(yīng)用意義，因此，設(shè)計(jì)師要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在原有的基礎(chǔ)上，不斷完善相關(guān)的不足之處，推進(jìn)我國(guó)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用。

［1］劉占省，趙明，徐瑞龍.BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)、項(xiàng)目施工及管理中的應(yīng)用［J］.建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2013（3）：65-71.