BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

趙光輝 劉曉盟

摘 要：近年來，BIM 理念正逐步為建筑行業(yè)所知，在各大建筑設(shè)計院里采用BIM技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計的案例也逐漸增多。本文介紹了BIM的核心理念，并從設(shè)計師的角度，重點闡述了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計過程中的應(yīng)用及價值。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑設(shè)計；應(yīng)用分析

BIM技術(shù)的概述

BIM（建筑信息模型）是數(shù)碼化的建筑三維幾何圖形，在這個模型中的建筑構(gòu)件，不僅包含其幾何信息，還包含以建筑工程項目為基礎(chǔ)的工程數(shù)據(jù)。它在我國得到了廣泛發(fā)展和普及應(yīng)用，一方面是因為高度集中的建筑和工程信息，有助于優(yōu)化建筑產(chǎn)業(yè)鏈，提升資源配置和分配能力；另一方面是因為數(shù)碼化的三維模型使施工過程順序清晰，工程量明確，有利于提高施工效率和生產(chǎn)力。

BIM在建筑設(shè)計中應(yīng)用的優(yōu)點

2. BIM具有良好的協(xié)調(diào)性

各行業(yè)項目信息出現(xiàn)“不兼容”現(xiàn)象。如管道與結(jié)構(gòu)沖突，各個房間出現(xiàn)冷熱不均，預(yù)留的洞口沒留或尺寸不對等情況。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題變更方案3D畫面的模擬能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的模擬。

2. BIM通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息

三維幾何形狀信息和非幾何形狀信息，如建筑構(gòu)件的材料、重量、價格、進(jìn)度和施工等等集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)。為設(shè)計師、建筑師、水電暖鋪設(shè)工程師、開發(fā)商乃至最終用戶等各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”模型三維的立體實物圖形可視，項目設(shè)計、建造、運營等整個建設(shè)過程可視方便進(jìn)行更好的溝通、討論與決策。

2. BIM能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程不同部門進(jìn)行有效的協(xié)同工作

建筑工程不同參與部門能夠高效的進(jìn)行信息共享和數(shù)據(jù)、檔案的交流，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)文字檔案、圖表檔案和視頻資料的上交、審查、審核及使用。建筑工程項目參與的各個單位通過信息化進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)工作來實現(xiàn)工程的洽談和商定，實現(xiàn)工程施工質(zhì)量的可控性、施工過程的安全性，并進(jìn)行施工成本和施工進(jìn)度的動態(tài)化管理和實時性監(jiān)控。

2. BIM能夠?qū)崿F(xiàn)工程設(shè)計的檢測、分析能源耗費、成本控制等

其能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程項目的交付IPD管理。把工程中不同部門、不同階段在設(shè)計過程中進(jìn)行有機(jī)的集合，使之服務(wù)于項目設(shè)計和使用的全部過程之中，通過BIM技術(shù)實現(xiàn)建筑工程的數(shù)字化設(shè)計并進(jìn)行智能化管理，實現(xiàn)建筑工程項目的動態(tài)化、集成化和可視化的多維項目管理。通過對建筑物和施工現(xiàn)場立體建模和施工過程中不同階段的有機(jī)鏈接，不斷與施工中的耗材和布置施工場地信息進(jìn)行有機(jī)的集成來組建4D施工的信息模型樣本，達(dá)到建設(shè)工程施工過程中工程的進(jìn)度、人力配備和材料使用等各種信息的集成管理以及施工階段的智能化、數(shù)字化模擬。

2. 能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化的施工

BIM在計算機(jī)上通過數(shù)據(jù)的分析進(jìn)行建造過程的模型建立，建立的模型能夠?qū)崿F(xiàn)實際施工之前對建筑工程功能和建筑施工難題等可能存在的問題來進(jìn)行預(yù)測，其中包括建筑工程施工的方法驗證、施工技術(shù)方案的模擬以及施工方案探討和優(yōu)化等。其實BIM能夠引導(dǎo)建筑信息科技達(dá)到更高水平的的新技術(shù)和新理念，如果得到全面的應(yīng)用，其能夠為建筑行業(yè)的信息化發(fā)展帶來不可估量的影響和進(jìn)步，有效提高建筑項目的科學(xué)性和有效性。同時其能夠也促進(jìn)建筑行業(yè)的健康發(fā)展并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，使建筑工程的設(shè)計以及工程質(zhì)量和施工效率明顯提高，設(shè)計和施工成本有效降低。

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用分析

3.1建筑空間規(guī)劃中的BIM技術(shù)

空間規(guī)劃是在確定建筑產(chǎn)品地點之后開始對建筑進(jìn)行設(shè)計的第一步，對建筑產(chǎn)品的占地面積、地形、走勢等等進(jìn)行分析，是決定建筑產(chǎn)品之后外形、走向的關(guān)鍵，尤其是在施工場地地形比較復(fù)雜的情況下對建筑空間的規(guī)劃更是非常重要。BIM技術(shù)在空間規(guī)劃的應(yīng)用能夠有效加快空間規(guī)劃的時間，將建筑地點的地形等數(shù)據(jù)信息輸入到虛擬平臺之后，平臺能夠快速對建筑所在地區(qū)的地形、走勢、坡向、斜率等進(jìn)行分析，從而對建筑所在地區(qū)進(jìn)行建模，設(shè)計人員能夠從不同角度對建筑地點地形進(jìn)行分析，以便為后期的建筑設(shè)計提供數(shù)據(jù)參考。

3.2建筑模型構(gòu)建中的BIM技術(shù)

建筑模型是利用三維模型技術(shù)將建筑設(shè)計圖從二維平面轉(zhuǎn)到三維立體的過程，之后的一系列協(xié)同作業(yè)也是在三維模型上進(jìn)行，因而三維建模對于建筑設(shè)計來說是非常重要的。原有的三維模型也能夠?qū)⒔ㄖＰ妥龀鰜?，但靈活性不足，有很多操作無法實現(xiàn)，更無法與其他工種進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，只具有一個參考作用，在建筑設(shè)計當(dāng)中的價值并不大。而BIM技術(shù)在建筑模型構(gòu)建當(dāng)中的應(yīng)用則是能夠根據(jù)輸入的建筑物理條件來對建筑物具體特征和形態(tài)進(jìn)行全方位分析，能夠?qū)⒔ㄖ|(zhì)量、結(jié)構(gòu)、內(nèi)外部變化、空間變化等都完全反映出來，而且可以實現(xiàn)對建筑物的量化操作，能夠?qū)⒔ㄖ?dāng)中的所有數(shù)據(jù)直接存儲在建筑模型上，方便設(shè)計人員進(jìn)行參考，同時也能夠讓其他設(shè)計工種的人員進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，從而能夠圍繞建筑三維模型展開討論，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計當(dāng)中存在的缺陷或是不足，發(fā)現(xiàn)建筑各部分之間的關(guān)系連接，從而不斷對建筑設(shè)計進(jìn)行完善，為建筑后期施工提供方便，也能夠不斷優(yōu)化建筑質(zhì)量，提升建筑設(shè)計質(zhì)量。

3.3建筑仿真技術(shù)中的BIM技術(shù)

BIM技術(shù)與其他技術(shù)不同在于其不僅能夠?qū)ㄖO(shè)計進(jìn)行虛擬還原，而且還具備仿真功能，其所擁有的仿真技術(shù)能夠真實還原建筑產(chǎn)品的每一個數(shù)據(jù)，包括建筑質(zhì)量、高程、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等，以便建筑設(shè)計人員能夠?qū)ㄖa(chǎn)品各項指標(biāo)進(jìn)行校驗，建筑部分之間的協(xié)調(diào)性和受力作用進(jìn)行檢查，確定建筑產(chǎn)品的使用安全性，能夠在一定程度上保證建筑產(chǎn)品的建設(shè)質(zhì)量

BIM技術(shù)的發(fā)展前景展望

建筑設(shè)計領(lǐng)域目前對BIM技術(shù)的應(yīng)用還處于推廣嘗試階段，但BIM設(shè)計相關(guān)理念正逐步為建筑行業(yè)所熟悉，目前一些規(guī)模較大的設(shè)計院以及參與國際設(shè)計項目的設(shè)計單位均先后投入了BIM相關(guān)設(shè)計中，并取得了一定的成功經(jīng)驗。雖然BIM技術(shù)的應(yīng)用目前還存在硬件、軟件投入大，BIM軟件庫不足等客觀問題，但隨著BIM理念的不斷深化與發(fā)展，其在建筑設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用勢必會更加確切與有效，為建筑領(lǐng)域的協(xié)同設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、信息集成提供更加廣闊的發(fā)展空間與支持。

結(jié)束語

綜上所述，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，我國城市建設(shè)不斷進(jìn)步，BIM技術(shù)已廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)。在實際應(yīng)用中獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。BIM技術(shù)將引領(lǐng)建筑信息技術(shù)走向更高層次，大大提高建筑設(shè)計水平。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：山東安盛建筑規(guī)劃設(shè)計有限公司）