BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的研究與應(yīng)用

牛壯

摘 要：將BIM技術(shù)更好地應(yīng)用于實踐項目建筑設(shè)計，能夠為建設(shè)項目帶來巨大回報。探討了BIM技術(shù)推動了建筑設(shè)計的發(fā)展，并提出了應(yīng)用BIM技術(shù)的方式方法、BIM技術(shù)的應(yīng)用流程、BIM技術(shù)應(yīng)用后的工作組織。

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

1 引言

我國建筑業(yè)隨著經(jīng)濟發(fā)展已取得了舉世矚目的成就，然而，我國的建筑設(shè)計的過程中，專業(yè)之間獨立性較強，缺乏相互協(xié)調(diào)與合作，設(shè)計手段與工具的科技含金量低，設(shè)計質(zhì)量不高。自2004年以來，BIM技術(shù)在我國工程建設(shè)的運用中發(fā)展迅速，國家體育場、上海迪斯尼等均應(yīng)用BIM技術(shù)進行設(shè)計優(yōu)化和施工管理，為建設(shè)項目帶來了巨大回報。

2 BIM技術(shù)推動了建筑設(shè)計的發(fā)展

2.1 已經(jīng)突破了技術(shù)制約的障礙

BIM的實質(zhì)就是建筑信息的模型化過程，隨著技術(shù)的不斷進步，專業(yè)人員日益關(guān)注建筑信息的豐富性和全面性，比如，建筑設(shè)計中運用BIM技術(shù)能夠使三維渲染動畫沖擊人的視覺，給人帶來真實的感受與體驗。BIM技術(shù)對于建筑行業(yè)的最大貢獻在于信息的傳達與應(yīng)用，設(shè)計軟件的不斷開發(fā)和更新，為BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用提供了更為現(xiàn)實和可行的平臺，因此，以不斷革新與自我發(fā)展的信息技術(shù)為技術(shù)基礎(chǔ)，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用已經(jīng)突破了技術(shù)制約的障礙。

2.2 構(gòu)建新的建筑設(shè)計要素

從建筑行業(yè)內(nèi)部來看，在經(jīng)濟發(fā)展放緩的宏觀形勢下，建筑設(shè)計行業(yè)勢必面臨更加激烈的競爭環(huán)境。因此，打破原有的設(shè)計企業(yè)與資本、施工以及管理等全行業(yè)的信息壁壘也就成為當(dāng)下建筑設(shè)計企業(yè)的突破口。BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用將為整個建設(shè)項目的各個專業(yè)提供一個大家都“看得懂”的工作平臺，在這個平臺上建立的三維模型為各專業(yè)帶來了建筑項目的直觀認(rèn)識，減少了建筑設(shè)計過程中出現(xiàn)的各專業(yè)不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的圖紙錯誤等問題；創(chuàng)建BIM數(shù)據(jù)庫，且構(gòu)建5D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，能夠提高計算工程量的效率與準(zhǔn)確度，提升預(yù)算的精度；加入時間概念進行投資回報、施工工作模擬的四維與五維模型為投資、施工管理以及項目整個生命周期的運營與管理提供了更加精準(zhǔn)的決策依據(jù)。

2.3 推動了建筑設(shè)計方法的改變

參數(shù)化設(shè)計這一新興的設(shè)計理論與方法是對傳統(tǒng)的抽象圖形為基礎(chǔ)的建筑設(shè)計方法的改變。而以信息作為參數(shù)的BIM技術(shù)，以技術(shù)為基礎(chǔ)，以實踐為平臺，可以成為一種新的設(shè)計方法。BIM技術(shù)已經(jīng)使建筑設(shè)計工作發(fā)生了變化，而目前我國應(yīng)用BIM技術(shù)的項目還是以大型的復(fù)雜公建為主。隨著大型建設(shè)項目的減少，建筑設(shè)計工作將是BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計的主要方向。

3 建筑設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用的路徑選擇

3.1 確定建筑設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用流程

首先，重要的建筑項目中其建筑設(shè)備、建筑材料、建筑構(gòu)件等均需要特定的加工工藝與生產(chǎn)方式才能完成，因此這種項目必須要應(yīng)用BIM技術(shù)，不應(yīng)用BIM技術(shù)，是幾乎無法達到建筑設(shè)計預(yù)期效果，甚至于不能完成該項目的建設(shè)。其次，隨著建筑技術(shù)的日益進步，BIM這種理念不僅僅會應(yīng)用到未建項目的建筑設(shè)計以及在建項目的建筑設(shè)計中，一些老建筑改造、翻修、城市的更新等項目都將應(yīng)用BIM技術(shù)。這時，由BIM技術(shù)搭建的一個信息共享平臺下，越來越多的專業(yè)將介入到設(shè)計工作中，決策專業(yè)甚至可以由機電、給排水以及城市規(guī)劃方面的專家來擔(dān)任。再次，建筑專業(yè)和結(jié)構(gòu)專業(yè)是BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計中最為基礎(chǔ)的兩個專業(yè)，而在一般的BIM工作流程中，也是先要根據(jù)建筑和結(jié)構(gòu)專業(yè)的意見建立初步的BIM模型，在這個模型的基礎(chǔ)上，加入機電與給排水專業(yè)，同時根據(jù)這四個專業(yè)之間的碰撞、沖突，給出參考意見，進行方案調(diào)整。因此可以說，BIM環(huán)境提供了一個多專業(yè)共同工作的平臺，在這個平臺下，建筑設(shè)計不僅僅是滿足要求的設(shè)計，而是在更高層次的一個建筑方案優(yōu)化的過程，這一工作模式更符合設(shè)計的本質(zhì)。

3.2 探索靈活應(yīng)用的技術(shù)手段

將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計工作中時，我們可以充分利用各種軟件平臺輔助設(shè)計。軟件之間、文件格式之間的可導(dǎo)性幫助我們在不同的工作環(huán)境中切換。在某項目的建筑設(shè)計中，方案設(shè)計階段所采用的建模工具為SketchUP，用該軟件完成了建筑的基本形態(tài)和所要達到的基本效果，當(dāng)應(yīng)用到BIM技術(shù)時，由于SketchUP本身并不是一個精確的建模軟件，所提供的三維模型也是一個相對粗糙的模型，因此當(dāng)需要對建筑外形進行準(zhǔn)確定位的時候，BIM技術(shù)團隊和建筑設(shè)計團隊同時在Rhinoceros軟件上對原有的“粗?！边M行修改，這是因為Rhinoceros的建模精度高，對于將要用到的Revit來說，Rhinoceros的模型更加優(yōu)質(zhì)。同時，一些基本的圖紙如結(jié)構(gòu)定位等，依然是通過AutoCAD繪制的，將該圖紙導(dǎo)入Revit進行建模工作。

3.3 確定建筑設(shè)計中BIM技術(shù)的工作組織

成立一個單獨的BIM技術(shù)中心，可以同時為不同的項目進行服務(wù)，這是一個比較理想的模式。BIM與各專業(yè)的信息交互也不是完全沒有時間差，所以一個BIM技術(shù)團隊并不一定只專注于一個設(shè)計項目，可同時多線程工作。當(dāng)BIM技術(shù)介入到建筑設(shè)計中時，各專業(yè)進行信息交換的平臺是BIM，但并不一定每時每刻都在一個辦公空間里，目前通過CAD的協(xié)同功能，及互聯(lián)網(wǎng)功能，都可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程交流的目的，由于加入了BIM的三維環(huán)境，這種交流更加準(zhǔn)確，所做出的決策也更加理性。由于BIM技術(shù)在目前的建筑設(shè)計實踐中的普及程度還不是很高，因此，當(dāng)應(yīng)用BIM技術(shù)的時候，需要設(shè)定專門的BIM負(fù)責(zé)人來負(fù)責(zé)BIM技術(shù)團隊的日常工作。一般該負(fù)責(zé)人為BIM項目的項目經(jīng)理。需要有多項BIM技術(shù)應(yīng)用的實踐案例，同時對各專業(yè)的BIM工作都了解，能夠應(yīng)對不同問題。

3.4 檢查漏洞，實現(xiàn)施工透明化

在施工前可以利用BIM發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計方案中潛在的不合理預(yù)算投入和設(shè)計過程中的疏漏。在BIM數(shù)據(jù)模型環(huán)境中可以檢查干涉某個項目環(huán)節(jié)，在設(shè)計錯誤還未實現(xiàn)前，可以依據(jù)信息，實質(zhì)地排除或解決漏洞，這將節(jié)省投資，減少浪費。例如，腳手架為工程施工提供了操作平臺，并且起到了安全防護等作用，腳手架施工搭設(shè)質(zhì)量直接影響著建筑施工安全安全，它是施工中不可缺少的支撐體系。某BIM團隊結(jié)合項目實際情況，根據(jù)腳手架施工規(guī)范，進行了腳手架三維模型的建立，選用標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，按照模型搭設(shè)，給工人提供了可視化的腳手架模型，一目了然，給工人施工帶來了信心和保障。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計這一大領(lǐng)域內(nèi)依然是最為新興的技術(shù)之一，這種技術(shù)新興的原因在于其巨大的需求和市場潛力，因此探討B(tài)IM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用將是未來BIM技術(shù)應(yīng)用研究的重要領(lǐng)域，也是建筑設(shè)計工作未來的前進方向。應(yīng)用BIM技術(shù)的方式方法、BIM技術(shù)的應(yīng)用流程、BIM技術(shù)應(yīng)用后的工作組織，對于不同的項目，得到不同的、因地制宜的應(yīng)用策略，來推動BIM技術(shù)在實踐環(huán)節(jié)的應(yīng)用。BIM作為一種新的理念和技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計將是大勢所趨。

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