BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中的應(yīng)用

葛建軍 董鋒鋒

摘 要：隨著我們國(guó)家城市發(fā)展步伐的不斷加快，推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展步伐，同時(shí)也對(duì)建筑施工項(xiàng)目工程提出更高的要求，為了進(jìn)一步提升建筑工程施工效果，合理的引入BIM設(shè)計(jì)理念，不僅能夠使得建筑工程施工與設(shè)計(jì)更加的趨于一體化，而且使得建筑工程施工設(shè)計(jì)效果以三維立體化的模式展現(xiàn)出來(lái)，便于對(duì)日后建筑工程的修改與完善，使得建筑施工工程更具完善性。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；施工過(guò)程；應(yīng)用

1 BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

1.1 實(shí)現(xiàn)建筑施工方案的可視化

可視化對(duì)于建筑施工非常重要，可視化設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。建?？山馕鰹槿矫鎯?nèi)容：（1）環(huán)境模型；（2）建筑結(jié)構(gòu)模型；（3）施工設(shè)施模型等。通過(guò)3D建模中上述各類模型的協(xié)同設(shè)計(jì)，利用RVT、NWC、CSV文件標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)4D模擬施工，最終導(dǎo)出可視化NWD文件，使整個(gè)建筑物工程整體外觀、主體結(jié)構(gòu)、細(xì)處構(gòu)造等全面直觀反映出來(lái)，這是以往簡(jiǎn)單的建筑物表面施工二維圖無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

1.2 促進(jìn)工程項(xiàng)目各方的協(xié)調(diào)性

BIM技術(shù)具有為建筑工程施工協(xié)調(diào)服務(wù)的功能，通過(guò)對(duì)各方各專業(yè)的交叉問(wèn)題進(jìn)行收集，并運(yùn)用數(shù)字化分析生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，為建筑項(xiàng)目各方提供協(xié)調(diào)幫助。BIM的協(xié)調(diào)服務(wù)出現(xiàn)在建筑工程項(xiàng)目的全過(guò)程，工程項(xiàng)目各方可通過(guò)BIM的協(xié)調(diào)服務(wù)，可提前實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的問(wèn)題溝通，從而避免施工問(wèn)題的出現(xiàn)，保證建筑施工的順利進(jìn)行。

1.3 實(shí)現(xiàn)建筑施工的模擬與優(yōu)化

BIM技術(shù)對(duì)建筑作業(yè)以建模效仿，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的作業(yè)問(wèn)題并及時(shí)處理，以實(shí)現(xiàn)建筑施工設(shè)計(jì)改善的目標(biāo)。其方針模擬過(guò)程具體見(jiàn)圖2所示。經(jīng)過(guò)創(chuàng)建3D模型，梳理作業(yè)流程，對(duì)作業(yè)環(huán)節(jié)仿真再現(xiàn)，達(dá)成作業(yè)過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)察，最后剖析和評(píng)定施工計(jì)劃，判定計(jì)劃的實(shí)操性，且經(jīng)過(guò)調(diào)整改善方案，明確最終的建設(shè)計(jì)劃。

通過(guò)三維建模完成對(duì)建筑施工中各場(chǎng)景的模擬，完美實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的預(yù)演，從而對(duì)未知的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化，例如建筑施工方案中的綜合管線設(shè)計(jì)、管線的碰撞檢查等，都能通過(guò)BIM技術(shù)的可視化展示進(jìn)行診斷預(yù)測(cè)，并最終實(shí)現(xiàn)方案的改進(jìn)優(yōu)化，從而確保建筑施工的質(zhì)量安全。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 模擬安裝設(shè)計(jì)

在進(jìn)行建筑工程施工項(xiàng)目給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用BIM技術(shù)，其能夠有效的解決施工安裝模擬性問(wèn)題，由于給排水施工工程管線排布具有一定的復(fù)雜性特點(diǎn)，一旦處理不當(dāng)不僅會(huì)增加工程設(shè)計(jì)的時(shí)間，而且還會(huì)造成不同程度的資源浪費(fèi)。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的解決這一難題，BIM技術(shù)主要是在三維設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上模擬建筑施工環(huán)境，只有在符合相關(guān)施工要求的情況下開(kāi)展具體的施工工作，通過(guò)這種可視化的施工工程處理方式，不僅能夠使得建筑施工設(shè)計(jì)以及安裝程度得以簡(jiǎn)化，而且還能在一定程度上加快建筑工程安裝以及施工進(jìn)度，提高施工效率的基礎(chǔ)上，降低建筑工程施工的變更率。

2.2 設(shè)計(jì)效果更佳直觀的展現(xiàn)

CAD主要是通過(guò)立、平、剖的方式，將建筑工程設(shè)計(jì)施工管理以三視圖形的形式展現(xiàn)出來(lái)，因此說(shuō)，CAD不僅是一種建筑工程施工平面設(shè)計(jì)形式，而且還需要對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行拆分設(shè)計(jì)。這樣不僅增加建筑設(shè)計(jì)施工的工作量，而且增加日后安裝與維修的難度系數(shù)。相反，在建筑工程設(shè)計(jì)施工過(guò)程中采用BIM設(shè)計(jì)技術(shù)，其能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)效果以一種三維化的方式進(jìn)行展示，不僅能夠使得建筑工程設(shè)計(jì)施工的效果更加直觀的展示，而且還能對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)施工的效果進(jìn)行完整的保存。

2.3 有助于協(xié)同設(shè)計(jì)

在建筑工程設(shè)計(jì)施工過(guò)程中引入BIM技術(shù)，能夠很好的解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中拆分設(shè)計(jì)以及加載復(fù)雜性問(wèn)題，BIM技術(shù)能夠直觀的建筑施工尺寸與大小進(jìn)行展示，并且還能設(shè)計(jì)的信息內(nèi)容進(jìn)行匯總，不僅能夠提高建筑工程項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)施工的工作效率，而且還節(jié)省建筑工程設(shè)計(jì)施工時(shí)間。除此之外，BIM技術(shù)還能促進(jìn)建筑工程施工項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行的功能性作用，以往建筑工程CAD所具有的協(xié)同設(shè)計(jì)是參照其他建筑施工進(jìn)行，當(dāng)其他建筑設(shè)計(jì)施工人員對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行重新的加載時(shí)，不能及時(shí)的進(jìn)行相關(guān)的更新信息反饋，在設(shè)計(jì)讀取時(shí)，不僅使得設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)信息內(nèi)容進(jìn)行忽略，還會(huì)使得延誤信息傳遞的時(shí)間。然而，引入BIM技術(shù)之后，協(xié)同設(shè)計(jì)能夠順利的進(jìn)行。因?yàn)樵诮ㄖこ淌┕ぴO(shè)計(jì)時(shí)采用BIM技術(shù)，能夠?qū)ν唤ㄖこ棠Ｐ瓦M(jìn)行修改與設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)將設(shè)計(jì)理念反映到建筑工程施工設(shè)計(jì)模型上，使得建筑施工工程能夠順利進(jìn)行，而且還能提升建筑工程協(xié)同設(shè)計(jì)。

2.4 參數(shù)化設(shè)計(jì)

在建筑工程設(shè)計(jì)施工過(guò)程中采用BIM設(shè)計(jì)理念，其重要性能夠通過(guò)表達(dá)模型上表達(dá)出來(lái)，引入BIM設(shè)計(jì)理念，在進(jìn)行建筑工程衛(wèi)生器具設(shè)計(jì)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)信息在模型上進(jìn)行讀取，確保管徑尺寸修改能夠順利進(jìn)行。同時(shí)，BIM設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用使得設(shè)計(jì)理念都能在參數(shù)上完成，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員通過(guò)對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行修改，能夠?qū)υO(shè)計(jì)模型進(jìn)行改變，使得建筑施工工程達(dá)到預(yù)期的效果。

3 BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

3.1 碰撞檢測(cè)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)具有立體化與可視化優(yōu)勢(shì)，能夠利用其三維技術(shù)進(jìn)行碰撞檢測(cè)，以便于優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，減少施工環(huán)節(jié)中不必要的損失與投入。在碰撞檢測(cè)的過(guò)程中，可以利用BIM軟件系統(tǒng)或者諸如AutodeskNavisworks等第三方三維設(shè)計(jì)模型工具，對(duì)建筑工程中的管線、墻體、梁柱等進(jìn)行碰撞檢測(cè)，對(duì)碰撞檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位，提供碰撞檢測(cè)中更加直觀的視覺(jué)感受，及時(shí)明確建筑設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，以便于充分溝通并解決問(wèn)題，以減少施工階段由于錯(cuò)、漏、碰、缺而導(dǎo)致的工期延長(zhǎng)或經(jīng)濟(jì)損失等問(wèn)題。以管線碰撞檢測(cè)為例，在檢測(cè)中，通常會(huì)使用AutodeskNavisworks設(shè)計(jì)模型，將各種所需要的數(shù)字模型進(jìn)行信息整合，構(gòu)建出單一的建筑信息模型，提供建筑整體視圖，能夠進(jìn)行更加高效的三維協(xié)作、照片級(jí)可視化、動(dòng)態(tài)仿真與精確性分析，確保碰撞檢測(cè)過(guò)程中的模型創(chuàng)建、模型查看與模型審閱時(shí)模型數(shù)據(jù)的一致性，確保建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性與建筑施工的合理性。

3.2 管線綜合中的應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用將傳統(tǒng)的二維管線綜合進(jìn)行了立體化的轉(zhuǎn)換，三維的管線綜合能夠更加直觀地對(duì)管線之間的關(guān)系與狀態(tài)加以展示，因此運(yùn)用BIM技術(shù)能夠有效解決實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的管線排布，提出理想方案。具體的應(yīng)用流程在于：①對(duì)排水管進(jìn)行定位，排水管是一種無(wú)壓管，不能進(jìn)行管線翻轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)始終保持直線狀態(tài)，并且滿足管線對(duì)于坡度的要求。通常會(huì)將其最高點(diǎn)盡量與梁的底部相貼并盡量提高，沿著坡度的方向進(jìn)行計(jì)算，確定其關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)高，并定位其接入立管的位置；②風(fēng)管定位。風(fēng)管上方如果存在排水管，則應(yīng)當(dāng)定位在排水管下方；若不存在排水管，則應(yīng)當(dāng)盡量緊貼梁的底部進(jìn)行施工，確保天花的整體高度；③其余水管的定位，包括壓水管、橋架管道等，這些水管通常都能夠進(jìn)行一定程度的彎曲，能夠進(jìn)行更加靈活地布設(shè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)乃至工程管理等各個(gè)階段的應(yīng)用，都是以數(shù)據(jù)信息處理為基礎(chǔ)的，因此在設(shè)計(jì)、施工與管理的全部過(guò)程中，需要確保各種數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性與完整性，并在項(xiàng)目的不同階段，不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的插入、提取、更新與覆蓋工作，切實(shí)反映建筑項(xiàng)目的真實(shí)信息，充分體現(xiàn)數(shù)據(jù)信息在BIM技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的重要作用，切實(shí)提高建筑質(zhì)量與建筑效率。

參考文獻(xiàn)：

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