BIM技術(shù)的建筑協(xié)同設(shè)計應(yīng)用研究

張玉龍

（河北建筑工程學(xué)院 075000）

1 引言

根據(jù)國家最新政策，加快建筑信息模型（BIM）在工程建筑中的應(yīng)用，推動信息化建設(shè)與自主知識產(chǎn)權(quán)軟件的產(chǎn)業(yè)化，具有積極的應(yīng)用價值及現(xiàn)實意義。目前許多建筑設(shè)計項目依然按照現(xiàn)有設(shè)計理念進行，許多方案設(shè)計只是憑借業(yè)主想法進行設(shè)計，或者借助簡單場景，利用CAD圖紙進行施工。特別是在復(fù)雜區(qū)域，單憑傳統(tǒng)經(jīng)驗進行構(gòu)造三維圖紙。由此，缺乏實際的三維信息模型面臨的問題較為嚴(yán)重，具體體現(xiàn)在管線復(fù)雜區(qū)域且有限空間內(nèi)無法施工，出現(xiàn)返工的現(xiàn)象。在此背景下，BIM技術(shù)出現(xiàn)有效解決了此類問題。在此背景下，本文試圖通過分析BIM技術(shù)在建筑協(xié)同設(shè)計中的應(yīng)用，并提供一定的優(yōu)化思路，以供更多學(xué)者參考。

2 BIM技術(shù)相關(guān)理論概述

建筑信息模型（BIM）是集項目前期規(guī)劃、中期建設(shè)及后期管理運營一體、涵蓋所有參數(shù)的體量模型。具體而言，該技術(shù)包括建筑與設(shè)備信息、施工規(guī)劃周期、物業(yè)管理等內(nèi)容。BIM技術(shù)最早應(yīng)用于建筑及智能化建設(shè)當(dāng)中。從具體內(nèi)容來看:①BIM技術(shù)是構(gòu)成建筑載體的基礎(chǔ)，它涉及建筑、給排水、電器等類型。同時，借助REVIT等軟件搭建建筑模型，并將這些完整的模型鏈接在同一個文件夾中，使得CAD圖紙可以實現(xiàn)立體三維的效果，從而反映出即將建造的建筑效果。②BIM技術(shù)的價值在于，能夠載入模型真實信息，使得建筑與設(shè)備信息同步呈現(xiàn)在模型構(gòu)架中，使其擁有生活氣息。進一步賦予構(gòu)件生產(chǎn)日期、維保信息、生產(chǎn)日期等廠家信息。這些信息能夠有效起到鏈接作用，便于各個主體實施監(jiān)控工程項目進程。③BIM最重要的價值是建筑后期維護。將建筑所有構(gòu)件信息融入模型中，交付建筑之后通過第三方協(xié)同軟件對整個建筑進行整體管理與維護，確保各個構(gòu)件可以正常運行。

3 基于BIM技術(shù)的建筑項目協(xié)同設(shè)計

開發(fā)商在拿到一款地的建設(shè)權(quán)時，會將相關(guān)參數(shù)交付給設(shè)計院或方案公司，使得有限容積空間布置更多樓宇。然而，伴隨高層及高超樓層的出現(xiàn)，正面向南建筑如若受到其他建筑物的遮擋，會導(dǎo)致建筑之間有效距離無法滿足正面采光的需要，以此帶來更多利益沖突。但由于BIM技術(shù)的出現(xiàn)，使得各項規(guī)范都錄入到相關(guān)軟件中，利用計算機在建筑總圖基礎(chǔ)上建立建筑體量模型，通過采光計算軟件進行測算。最后，循環(huán)漸進的計算能夠讓戶型優(yōu)化讓客戶滿意。具言之，BIM技術(shù)在建筑項目中的協(xié)同應(yīng)用，主要通過前期、中期、后期方面的設(shè)計。

3.1 BIM技術(shù)在建筑項目前期中的協(xié)同設(shè)計

在本次設(shè)計中，選取總建筑面積為62185m2，層數(shù)為地上5層、地下1層，建筑高度為25.62m。建筑性質(zhì)為辦公建筑，所采用50年設(shè)計年限，耐火設(shè)計為民用建筑1級。防水等級為2級。建筑結(jié)構(gòu)形式為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土。具體方案設(shè)計如下：結(jié)合業(yè)主意見與功能布置規(guī)劃，設(shè)置了辦公室、會議室、會客區(qū)。其中，辦公室采用中央空調(diào)?？照{(diào)冷源、熱源都由能源中心提供。數(shù)據(jù)方采用恒溫恒濕空調(diào)。但是，由于配電室散熱量較大，故設(shè)置通風(fēng)機空調(diào)系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)為氣滅排風(fēng)系統(tǒng)。為了加快模型構(gòu)建速度，將其余功能相同的區(qū)間合并為一體。

3.2 建模中期的協(xié)同設(shè)計

此次利用BIM技術(shù)對前期方案認(rèn)證及后期施工進行有效協(xié)同，從而實現(xiàn)減少變更、縮短工期的目的。由于地面外形復(fù)雜，傳統(tǒng)施工難度較大，而利用BIM技術(shù)能夠有效解決構(gòu)件定位、布線等復(fù)雜問題。據(jù)此，將整合形成專業(yè)的BIM深化設(shè)計模型，投入實際工程中。

首先進行統(tǒng)一邊界參數(shù)。由BIM技術(shù)團隊根據(jù)移動中心項目需要，使用CAD圖紙在REVIT中建立高軸網(wǎng)，通過協(xié)同云平臺將此分享給不同地區(qū)參與設(shè)計的其他工程師。然后，由各個設(shè)計師將統(tǒng)一的軸網(wǎng)鏈接到本地建模模板中，將其轉(zhuǎn)為自己的模型軸網(wǎng)，以此建模。其次，各專業(yè)內(nèi)部協(xié)調(diào)。將BIM技術(shù)引入對接專業(yè)模型，利用云平臺整合各個專業(yè)模型，以此減少不同專業(yè)重復(fù)建模的問題。進一步，將較大的建筑項目在模型中細(xì)分為各個部分，在關(guān)鍵難點處利用三維可視化功能，測試施工進場前的排布測試。此外，將各個專業(yè)材料統(tǒng)計進去，實現(xiàn)模型與關(guān)鍵信息關(guān)聯(lián)，以此查看相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，使得前期模型、施工進度、后期維護合同自動關(guān)聯(lián)。

3.3 后期運營維護中的協(xié)同設(shè)計

將賦予參數(shù)化的REVIT模型文件導(dǎo)出，通過轉(zhuǎn)化軟件轉(zhuǎn)化為IDF格式，從而傳入能耗模擬內(nèi)核分析軟件（Energyplus）中。由其自動提取REVIT模型中的參數(shù)，依據(jù)規(guī)劃好的熱區(qū)信息及相關(guān)的運行能耗軟件，根據(jù)實時運行的數(shù)據(jù)與最初設(shè)計的能耗參數(shù)進行比對，根據(jù)認(rèn)證具體標(biāo)準(zhǔn)對各類因數(shù)進行優(yōu)化。在后期具體運營期間，將BIM模型導(dǎo)入系統(tǒng)，并依據(jù)開發(fā)商云服務(wù)及CAFM軟件實時管理建筑的全生命周期。根據(jù)與用戶簽訂的合同要求，細(xì)致劃分模型圖，使得具體模型空間能落實到戶。在具體建模中，依據(jù)設(shè)備內(nèi)置信息生成的參數(shù)設(shè)計保養(yǎng)維護周期表，實現(xiàn)參數(shù)化的維護管理。

3.4 綜合評述

通過本次基于BIM技術(shù)的建筑前期規(guī)劃、中期銜接與后期維護的協(xié)同設(shè)計應(yīng)用，最后可以歸納得到，傳統(tǒng)二維設(shè)計在理念、現(xiàn)實設(shè)計中存在空間利用率不足的問題，可以從BIM技術(shù)中得到彌補?；贐IM技術(shù)能夠協(xié)同CAD圖紙在空間放樣缺陷，將雜亂的線條圖賦予三維立體信息的虛擬模型。同時，BIM技術(shù)能給各個參與者提供真實的體量信息模型，為各方隨時提取可用的參數(shù)提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)。在中期階段，能能夠有效銜接前期規(guī)劃和后期維護過程，實現(xiàn)精細(xì)化管理。而在后期維護中，BIM技術(shù)也可以充分發(fā)揮其作用，優(yōu)化建筑管理細(xì)節(jié)。

4 結(jié)束語

綜上所述，采用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑設(shè)計不同階段的全面應(yīng)用，要優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計思維。BIM技術(shù)推動了傳統(tǒng)建筑業(yè)發(fā)展，并滿足了復(fù)雜工程建設(shè)需求，是一次比較重大的變革。隨著信息產(chǎn)業(yè)不斷優(yōu)化升級，BIM技術(shù)將在建筑行業(yè)市場發(fā)揮更大作用。此次BIM三維設(shè)計在建筑協(xié)同中的應(yīng)用，具有一定的參考意義。