BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用淺談

文/潘梓邦 廣州市越秀建筑設(shè)計院有限公司 廣東廣州 510080

所謂BIM技術(shù)，就是建筑信息化模型建構(gòu)技術(shù)，是在3D基礎(chǔ)上形成的創(chuàng)新化技術(shù)結(jié)構(gòu)，在建筑施工全過程周期體系中具有非常重要的價值。BIM技術(shù)能有效對建筑設(shè)計規(guī)劃予以分析，確保建模軟件發(fā)揮其實際價值，建構(gòu)立體化、動態(tài)化以及實時性的建筑模型，從而滿足管理能力和管理需求。

1、案例分析

某施工部門承辦該地區(qū)科研綜合樓項目，綜合樓遵循最大化的資源節(jié)約以及環(huán)境保護準則，因此，要借助BIM技術(shù)予以精細化控制，不僅能提高施工效率，也能有效節(jié)約成本[1]。項目主要分為兩個子建筑，南側(cè)科研樓呈現(xiàn)“L”型，北側(cè)是將原有辦公樓拆除改建為停車場，并且保留兩棟樓之間的中心綠地。建筑工程項目總面積約為3.1萬平方米，主體建筑樓地上10層、地下1層，整體建筑結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，高約45m，具體BIM設(shè)計效果為圖一：

圖一 BIM設(shè)計綜合樓效果圖

2、BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

在建筑設(shè)計工作中，應(yīng)用BIM技術(shù)，能從傳統(tǒng)的二維設(shè)計結(jié)構(gòu)跳脫出來，形成更加有效的設(shè)計體系，避免專業(yè)和設(shè)計階段之間的孤立性，實現(xiàn)信息的共享。在BIM技術(shù)中，由于利用了統(tǒng)一的數(shù)字化模型表達機制，能有效建構(gòu)相應(yīng)的建筑模型，確保BIM模型體系中能有效實現(xiàn)信息的系統(tǒng)化作用，維護各個專業(yè)以及各個設(shè)計階段的信息處理效果，從根本上落實共享信息體系。也就是說，將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑設(shè)計中，能維護建模和設(shè)計的基本效果，利用多專業(yè)協(xié)同化項目運行機制，有效對建筑設(shè)計進行可持續(xù)性分析，并且能在概念設(shè)計的基礎(chǔ)上落實施工詳圖，且能有效定制預(yù)制件，在可視化模擬態(tài)下完成建筑設(shè)計工作[2]。

2.1 BIM技術(shù)在建筑概念設(shè)計中的應(yīng)用

對于建筑工程項目設(shè)計體系而言，有效落實前期概念十分關(guān)鍵，因此，在前期設(shè)計工作開展的過程中，設(shè)計人員借助BIM 技術(shù)就能對建筑結(jié)構(gòu)的實際用地情況予以系統(tǒng)化分析，并且結(jié)合相關(guān)設(shè)計元素建立健全完整的設(shè)計結(jié)構(gòu)。

第一，設(shè)計人員能借助BIM技術(shù)對地形基礎(chǔ)性信息和數(shù)據(jù)進行全面讀取和分析，并且借助BIM技術(shù)建立場地的基礎(chǔ)性模型，有效發(fā)揮技術(shù)的可視化功能，使得建筑設(shè)計項目能和城市環(huán)境建立相應(yīng)的聯(lián)系，從全局角度分析設(shè)計工作的實際價值和實用性。在設(shè)計人員建構(gòu)直觀環(huán)境和規(guī)劃設(shè)計圖后，就能對建模的實際場地進行系統(tǒng)化數(shù)據(jù)分析。一般而言，常規(guī)化的數(shù)據(jù)提取方式中，一種是在沒有繪制地圖時使用的，主要是借助 軟件等，能對地形相關(guān)數(shù)據(jù)進行有效的分析。第二種是在施工方已經(jīng)提供基礎(chǔ)性地形測繪圖后，要利用圖層理論對地圖上的具體信息進行系統(tǒng)化分析處理[3]。

第二，設(shè)計人員在利用BIM技術(shù)的過程中，也能有效調(diào)取施工場地的環(huán)境數(shù)據(jù)，借助 軟件予以模擬操作，尤其是對場地的基礎(chǔ)性日照條件和風(fēng)環(huán)境（圖二）等參數(shù)予以判定，從而指導(dǎo)設(shè)計人員開展更加有效的建筑設(shè)計工作。

圖二 BIM技術(shù)對風(fēng)環(huán)境的場地分析示意圖

第三，設(shè)計人員也能借助BIM進行多種建筑形體的設(shè)計分析，選取更加適宜施工區(qū)域環(huán)境要求的設(shè)計體系，從而落實建筑設(shè)計方案。因此，借助BIM技術(shù)能在建筑設(shè)計的概念設(shè)計工作中有效落實體量模型的要求[4]。

2.2 BIM技術(shù)在建筑方案設(shè)計中的應(yīng)用

BIM技術(shù)能有效結(jié)合概念生成建筑形體，利用差異化比選操作就能對不同方案進行比較分析，借助專業(yè)化分析軟件對數(shù)據(jù)進行共享和交換處理，從而模擬出更加適宜建構(gòu)的設(shè)計方案。需要注意的是，在BIM技術(shù)進行方案甄選的過程中，會對通風(fēng)效果、耗能效果、風(fēng)速等因素進行系統(tǒng)化對比。

第一，要借助 對參數(shù)進行分析，從而整合不同方案中立面風(fēng)壓差數(shù)據(jù)的差距，結(jié)合分析結(jié)果，確保自然通風(fēng)效果良好。

第二，借助 能有效分析不同方案的結(jié)構(gòu)熱量參數(shù)，并且評估方案的基礎(chǔ)性耗能結(jié)構(gòu)，有效落實相應(yīng)的建筑方案。

第三，主要是借助 對設(shè)計模型的室外通風(fēng)環(huán)境予以系統(tǒng)化對比分析，從而一定程度上對不同方案進行綠色標準化評估，保證室外風(fēng)速的有效性。

綜上所述，對方案的分析模擬參數(shù)進行權(quán)衡比較后，能有效判定符合施工條件、節(jié)能、施工效果最佳的形態(tài)，為優(yōu)化建筑設(shè)計提供保障[5]。

2.3 BIM技術(shù)在建筑初步設(shè)計中的應(yīng)用

在初步選定設(shè)計體系后，要對方案進行進一步優(yōu)化，利用相關(guān)分析軟件就能對建筑設(shè)計的具體參數(shù)予以判定，有效發(fā)揮數(shù)據(jù)模型和BIM模型的優(yōu)勢，從采光、遮陽、外圍結(jié)構(gòu)等節(jié)能項目中對具體情況進行具體分析，從而完善節(jié)能措施，確保能為建筑設(shè)計項目提供更加系統(tǒng)化的量化指標和數(shù)據(jù)，在具體的方案中完善BIM設(shè)計模型的具體信息，從而建立健全更加完整的設(shè)計體系[6]。

2.4 BIM技術(shù)在建筑施工圖設(shè)計中的應(yīng)用

這是建筑施工設(shè)計的最后階段，利用相關(guān)技術(shù)軟件對建筑設(shè)計項目予以系統(tǒng)化處理，應(yīng)用協(xié)同工作體系，確保不同專業(yè)設(shè)計人員能在設(shè)計工作開展進程中有效建立信息交互，搭建數(shù)據(jù)和信息的交流平臺，從而能針對發(fā)現(xiàn)的問題進行及時解決和處理。最終完成BIM設(shè)計模型。也就是說，設(shè)計人員在綜合所有信息后，就能成功建構(gòu)綜合模型，且能保證設(shè)備模型符合施工區(qū)域特征、節(jié)能要求、愿景設(shè)計等，從而得出最終的設(shè)計結(jié)論，真正借助BIM技術(shù)完成閉合的建筑設(shè)計過程。

在整體設(shè)計項目中，要對場地數(shù)據(jù)和信息進行獲取，并且分析環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，從而結(jié)合分析結(jié)果對設(shè)計體系予以整合，并且在滿足建筑美學(xué)的基礎(chǔ)上生成相應(yīng)的建筑形體，確保形體結(jié)構(gòu)能符合實際需求。另外，借助典型BIM技術(shù)對前期設(shè)計的建筑形體予以甄選分析，優(yōu)化比選結(jié)果的同時，驗證結(jié)果的應(yīng)用價值和實際效果。對被選方案進行系統(tǒng)化分析，有效判定相關(guān)措施的穩(wěn)定性和實用性價值，充分發(fā)揮可持續(xù)性發(fā)展的理念，結(jié)合分析指導(dǎo)設(shè)計要求，深化模型的管理效果，并且得出最終的建設(shè)方案，有效發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢。需要注意的是，在對不同方案建筑結(jié)構(gòu)進行數(shù)據(jù)體系對比的過程中，要從地塊模型、體量模型、分析模型、詳細模型到最終的成果模型，形成統(tǒng)一的設(shè)計體系，借助整理分析就能得出最終的施工圖和模擬項目，且能有效分析建筑結(jié)構(gòu)的能耗參數(shù)，落實綠色可持續(xù)發(fā)展的目標[7]。

結(jié)語：

總而言之，將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，具有非常重要的設(shè)計意義和價值，能在優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計體系的同時，確保建筑工程項目順利完成，維護可持續(xù)發(fā)展的綠色節(jié)能要求，真正提高建筑設(shè)計的綜合質(zhì)量，具有一定的推廣價值，值得相關(guān)設(shè)計部門參考借鑒。

參考文獻：

[1]羅瑋.BIM技術(shù)在辦公建筑設(shè)計管理中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā),2017(23)：36-37.

[2]王爭.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的應(yīng)用實踐[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2017(25)：686-686.

[3]滕華忠,王力軍.基于BIM信息技術(shù)的建筑設(shè)計分析[J].電子測試,2017(20)：123-124.

[4]崔芳芳,李靖,李盼,等.基于BIM技術(shù)的地域性綠色建筑設(shè)計[J].建筑節(jié)能 ,2017(10)：51-55.

[5]羅淑平,許桂芳.BIM技術(shù)在建筑設(shè)計及施工過程中的應(yīng)用[J].價值工程,2018(03)：176-177.

[6]王超.分析BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的實踐[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計 ,2017(27)：583-583.

[7]潘田皓,張巖.BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計 ,2017(29)：439-439.