BIM技術(shù)促進(jìn)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)

黃淵泂

摘 要：這些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)處于發(fā)展的快車道，帶動(dòng)了我國(guó)各行各業(yè)的快速發(fā)展，建筑業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，做好建筑的設(shè)計(jì)工作對(duì)于提高建筑的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性有著十分重要的意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)的模式在信息化的影響下正在悄然發(fā)生轉(zhuǎn)變，在建筑結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜的今天，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)方式不僅在效率上還是在開(kāi)放性上已經(jīng)無(wú)法滿足對(duì)于建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的客觀需要。在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中仍采用的是將3D的建設(shè)模型轉(zhuǎn)變?yōu)?D的三視圖，這一轉(zhuǎn)換過(guò)程效率低且對(duì)于一些結(jié)構(gòu)、造型較為復(fù)雜的建筑無(wú)法描述到位，因此，做好BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用對(duì)于做好傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)有著十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；BIM技術(shù)；傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)；轉(zhuǎn)型升級(jí)

中圖分類號(hào)：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

建筑業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要的作用，建筑設(shè)計(jì)是建筑的實(shí)用性、可靠性等的重要基礎(chǔ)。在以往的設(shè)計(jì)工作中，往往需要將建筑設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為2D的三視圖，制圖工作量大且復(fù)雜，盡管如此，對(duì)于一些造型復(fù)雜的建筑仍然缺乏良好的表述能力，有時(shí)為了表示一個(gè)曲線扭轉(zhuǎn)的形體，盡管畫了幾十、上百平面的情況下仍無(wú)法直觀、詳實(shí)的表示所需描述的界面，通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)能夠促進(jìn)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方式轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的快速發(fā)展。

1 傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方式所面臨的困局

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)今的建筑正向著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣的方向發(fā)展，這對(duì)建筑設(shè)計(jì)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師采用的是在二維的媒介上對(duì)建筑進(jìn)行三維的設(shè)計(jì)工作，并用2D平面三視圖圖示法對(duì)三維建筑進(jìn)行表示，此種方式在設(shè)計(jì)效率、設(shè)計(jì)表述方面都存在著一些不足，并用對(duì)于一些內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑，采用傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方式容易發(fā)生錯(cuò)漏碰缺，同時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)表述中容易存在空間定位不準(zhǔn)，對(duì)后續(xù)施工造成了極大的困局。

現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)的多數(shù)建筑設(shè)計(jì)單位中都沒(méi)有專業(yè)的平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)3D繪圖和建筑設(shè)計(jì)。多采用的是CAD與3D軟件相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，在完成設(shè)計(jì)的同時(shí)還需對(duì)建筑效果圖進(jìn)行制作，浪費(fèi)時(shí)間與經(jīng)費(fèi)。

在建筑設(shè)計(jì)中使用CAD來(lái)進(jìn)行傳統(tǒng)的平面二維設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中所使用的2D線條在禁錮了建筑師空間想象力的同時(shí)也使得設(shè)計(jì)師無(wú)法集中精力于建筑設(shè)計(jì)的本身。在設(shè)計(jì)時(shí)一旦需要對(duì)圖紙進(jìn)行修改，牽一發(fā)而動(dòng)全身，整體工作量巨大，嚴(yán)重影響工作效率。同時(shí)效果圖與平面圖之間無(wú)法良好的進(jìn)行銜接，從而對(duì)與客戶的溝通造成嚴(yán)重的阻礙。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)相較于CAD技術(shù)更注重工程項(xiàng)目的整體性，使得各個(gè)階段、各個(gè)專業(yè)、各種活動(dòng)之間不再是分裂開(kāi)的個(gè)體，而是將各個(gè)部分形成一種籠統(tǒng)的有機(jī)的結(jié)合體。在BIM技術(shù)的應(yīng)用中，其建筑設(shè)計(jì)不再是傳統(tǒng)的幾何繪圖，操作的對(duì)象由傳統(tǒng)的點(diǎn)、線、面這些簡(jiǎn)單的幾何對(duì)象向著墻體、門、窗等建筑構(gòu)件的方向轉(zhuǎn)變，在建筑模型的建立過(guò)程中，建立和修改的從原先的無(wú)關(guān)聯(lián)的點(diǎn)、線和面等向著一個(gè)個(gè)建筑構(gòu)件組成的建筑整體轉(zhuǎn)變。

2.1 BIM技術(shù)在空間設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用中，建筑設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的過(guò)程就是創(chuàng)建一個(gè)包含所有建筑信息的虛擬建筑模型，這個(gè)新建的虛擬建筑模型以多視角的智能建筑構(gòu)件為基礎(chǔ)，從而為建筑設(shè)計(jì)師提供一個(gè)完全的3D環(huán)境，在虛擬建筑中，其所有的建筑構(gòu)件都是參數(shù)化的智能物體，包含有特殊的建筑構(gòu)件屬性等的綜合信息的智能化三維物體。

在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員都在同一個(gè)3D模型上進(jìn)行工作，建筑設(shè)計(jì)師、業(yè)主方可以輕易的獲取準(zhǔn)確的房間尺寸和面積，任何角度的透視，甚至可以在建筑物中進(jìn)行虛擬的3D漫游。相較于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方式，BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)建筑中的“空間結(jié)構(gòu)”上具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，BIM技術(shù)具有先進(jìn)的造型能力和空間的先驗(yàn)性，其中，通過(guò)使用BIM技術(shù)可以形成一個(gè)極強(qiáng)的可視化載體，從而使得建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的“三維”優(yōu)勢(shì)得以實(shí)現(xiàn)，從而使得建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以更好的使用三維設(shè)計(jì)來(lái)完成對(duì)于復(fù)雜建筑的空間設(shè)計(jì)，通過(guò)使用BIM技術(shù)可以能夠在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)對(duì)建筑內(nèi)部的全方位的3D漫游展示，極大的降低了以往建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于設(shè)計(jì)師的空間想象要求，通過(guò)良好的空間展示能夠完成復(fù)雜曲面和抽象的空間位置搭接以及構(gòu)件位置的空間定位等。

通過(guò)使用BIM技術(shù)使得設(shè)計(jì)師們拋棄了傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方式，從而將建筑設(shè)計(jì)與圖紙表述進(jìn)行了良好的銜接，從而使得設(shè)計(jì)師們不必在為如何使用二維圖紙來(lái)對(duì)三維圖形進(jìn)行表達(dá)而費(fèi)盡心思，從而可以將更多的精力投入到對(duì)建設(shè)形態(tài)、結(jié)構(gòu)等方面的探索中，為更好的促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了充足的動(dòng)力。

在現(xiàn)今建筑設(shè)計(jì)日益發(fā)展的今天，各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、風(fēng)格迥異、造型奇特，過(guò)去只存在于建設(shè)師大腦中的想象通過(guò)使用BIM技術(shù)都可以加以實(shí)現(xiàn)。以2008年北京奧運(yùn)會(huì)“鳥(niǎo)巢”主體育場(chǎng)為例，其外型奇特、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建筑中大量的采用了空間構(gòu)件，其外殼的型鋼大量的采用曲線型的鋼構(gòu)件，如果在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用二維視圖表示則非常困難，圖紙量大且復(fù)雜，同時(shí)在空間定位、搭接等方面都存在著不小的缺陷，從而對(duì)后續(xù)施工帶來(lái)的困難。通過(guò)在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用BIM技術(shù)就可以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)3D漫游的方式直觀的對(duì)“鳥(niǎo)巢”設(shè)計(jì)過(guò)程中的空間三維模型進(jìn)行觀看，甚至于可以通過(guò)對(duì)此模型使用計(jì)算機(jī)直接對(duì)那些異型鋼構(gòu)件的設(shè)計(jì)要求及尺寸等的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注，完成對(duì)于建筑設(shè)計(jì)模型的搭建。

在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師可以通過(guò)使用BIM技術(shù)完成對(duì)于模型的搭建，同時(shí)可以基于此模型實(shí)現(xiàn)三維空間曲面的曲面造型的定位，可以在曲面中的任意位置上進(jìn)行切平面、立面、剖引出詳圖等的操作，并可以將其轉(zhuǎn)換為二維圖紙進(jìn)行指導(dǎo)施工。方便與施工單位對(duì)于一些細(xì)節(jié)部分的把控。

2.2 BIM技術(shù)加強(qiáng)對(duì)于流程的控制

通過(guò)使用BIM技術(shù)可以更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)于流程的控制能力，在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于建筑內(nèi)部的情況、建設(shè)環(huán)境等缺乏合理的分析，因此，對(duì)于建設(shè)過(guò)程中的能源、水、室內(nèi)空氣流動(dòng)情況以及建材等的消耗無(wú)法進(jìn)行合理的計(jì)算，通過(guò)使用BIM技術(shù)可以在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)建設(shè)過(guò)程中所使用的各種能效進(jìn)行早期的計(jì)算、評(píng)估，從而可以為后續(xù)施工中的設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營(yíng)提供更好的決策支持。

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)在能效評(píng)估中需要根據(jù)物理模型圖和工程圖來(lái)對(duì)建筑的性能進(jìn)行評(píng)估，在使用BIM技術(shù)時(shí)，可以極大的簡(jiǎn)化工作量，為建筑的各項(xiàng)分析提供有力的保障，通過(guò)應(yīng)用BIM平臺(tái)中的各種軟件，可以在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)建筑的采光、通風(fēng)等進(jìn)行分析和優(yōu)化，并且通過(guò)討論和評(píng)判，有效的拓展建筑設(shè)計(jì)的思考范圍和深度，在上海世博文化中心的建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)使用BIM技術(shù)對(duì)建筑中的日照、采光、熱環(huán)境等進(jìn)行模擬分析，從而對(duì)建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行全方位、各方向的考慮，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)更為高效的進(jìn)行。

2.3 BIM技術(shù)有效的提升各方溝通的效率

建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)多工種協(xié)調(diào)的平臺(tái)，做好對(duì)于各方信息的反饋是提高建筑設(shè)計(jì)有效性與可靠性的關(guān)鍵，在業(yè)主方、設(shè)計(jì)單位與施工單位之間的溝通過(guò)程中，業(yè)主方與施工單位對(duì)于建筑的理解跟設(shè)計(jì)方與施工方之間存在著一定的偏差。通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)，可以將業(yè)主方、施工單位結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)建直觀的施工過(guò)程演示，從而對(duì)工程量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和造價(jià)的計(jì)算，BIM應(yīng)用過(guò)程中，在建立建筑模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)使用BIM工具的信息交換方式，實(shí)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的業(yè)主、施工單位、設(shè)計(jì)師之間的信息共享，方便三者之間就工程項(xiàng)目進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)。

傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，從CAD到圖紙?jiān)俚绞┕み@一過(guò)程是令各方都十分頭疼的問(wèn)題，BIM技術(shù)通過(guò)建立起統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而使得各種信息能夠在各平臺(tái)、各系統(tǒng)之間方便的流轉(zhuǎn)。

結(jié)語(yǔ)

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化手段正在日益影響著我國(guó)人民的生活，建筑設(shè)計(jì)是高技術(shù)含量的行業(yè)，將信息化引入到建筑設(shè)計(jì)中，促進(jìn)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間內(nèi)我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。BIM（建筑信息模型）技術(shù)作為信息技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的重要應(yīng)用，極大的促進(jìn)了傳統(tǒng)二維平面設(shè)計(jì)的信息化改革，BIM技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的二維平面建筑設(shè)計(jì)技術(shù)有著極大的進(jìn)步，其解決了長(zhǎng)期困擾著傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中的空間設(shè)計(jì)方法、信息交流方面等方面的缺陷，極大的促進(jìn)了傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

參考文獻(xiàn)

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