BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用

李 琳

（承德石油高等?？茖W(xué)校建筑工程系， 河北 承德 067000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，建筑行業(yè)也在飛速的發(fā)展，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)、功能提出了更高的要求，其中信息化技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來(lái)越重要，最具有代表性的就是BIM 技術(shù)，將BIM 技術(shù)應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)階段，能夠有效的完善傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，提高設(shè)計(jì)的效率與精度，保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量，為接下來(lái)的施工階段提供更好的指導(dǎo)，減少變更的發(fā)生，推動(dòng)建筑行業(yè)健康有序的發(fā)展。

1 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

BIM(Building Information Modeling) 是一種基于三維數(shù)字的技術(shù)[1]，可以用于建筑工程項(xiàng)目的各個(gè)階段，在設(shè)計(jì)階段利用BIM 技術(shù)進(jìn)行建模，可以將模型中的參數(shù)化信息儲(chǔ)存在構(gòu)建的三維模型中，設(shè)計(jì)的模型信息更加豐富、直觀。BIM 技術(shù)具有可視化、前置化解決設(shè)計(jì)錯(cuò)漏、提高各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)。

BIM 技術(shù)的可視化特點(diǎn)打破了原有二維設(shè)計(jì)的局限性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠突破之前的線條模式構(gòu)件的局限性，有效的以三維立體實(shí)物圖的模式展示出來(lái)，從而更好的提升工程設(shè)計(jì)的可行性與可靠性性[2]。在可視化基礎(chǔ)上，BIM 技術(shù)前置化解決設(shè)計(jì)錯(cuò)漏的特點(diǎn)能夠幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行檢查，設(shè)計(jì)人員通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行檢查，可以將模型中構(gòu)件存在的問(wèn)題，例如構(gòu)件的定義以及構(gòu)件在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的屬性缺陷等問(wèn)題，都能夠查找出來(lái)并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，尤其是各專業(yè)之間的碰撞檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)報(bào)告能夠查找到管道之間的碰撞問(wèn)題，針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行有效的調(diào)整。

BIM 技術(shù)可以在建筑內(nèi)部空間的設(shè)置階段發(fā)揮出協(xié)調(diào)作用[3]。每個(gè)建筑物在建設(shè)過(guò)程中都會(huì)涉及到多個(gè)專業(yè)，例如給排水工程，就會(huì)有水管的鋪設(shè)，電器采暖就會(huì)涉及到布線以及消防工程等，對(duì)于設(shè)計(jì)師而言，有效的利用BIM 技術(shù)可以提高各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)性，減少以上專業(yè)在項(xiàng)目建設(shè)中的實(shí)際沖突。

2 目前建筑工程設(shè)計(jì)階段存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)是以二維模型作為基礎(chǔ)，雖然能夠透過(guò)二維設(shè)計(jì)看到整體設(shè)計(jì)的全貌，但是建筑模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)常常需要依據(jù)設(shè)計(jì)人員的感覺與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，主觀性較強(qiáng)，缺乏科學(xué)合理的數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)的支撐，使建筑工程質(zhì)量得不到保障。在利用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)的二維模型是無(wú)法給予設(shè)計(jì)師直觀空間的感受，導(dǎo)致設(shè)計(jì)師不能很好地理解建筑空間的內(nèi)容，使設(shè)計(jì)的模型與實(shí)際建筑情況存在較大差距[4]，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)性較差，不能在設(shè)計(jì)階段有效解決各專業(yè)之間的沖突，設(shè)計(jì)模型不能滿足業(yè)主的需求，從而影響整體的設(shè)計(jì)效果與設(shè)計(jì)進(jìn)度。在向項(xiàng)目開發(fā)商展示最終的設(shè)計(jì)成果時(shí)，首先需要對(duì)傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)進(jìn)行渲染與制作，使最終的設(shè)計(jì)效果看起來(lái)更加豐富與飽滿，但是這個(gè)過(guò)程中存在的弊端就是后期制作與加工的設(shè)計(jì)效果圖是一個(gè)靜態(tài)的效果圖，不是動(dòng)態(tài)的效果圖，導(dǎo)致項(xiàng)目開發(fā)商不能直觀的感受建筑物內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)，無(wú)法感受實(shí)際建筑物的整體布局，具有較大的局限性。

3 設(shè)計(jì)階段BIM 技術(shù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)以CAD 為主要設(shè)計(jì)手段的二維狀態(tài)下進(jìn)行設(shè)計(jì)，圖紙中圖元本身沒(méi)有構(gòu)件屬性，都是一些點(diǎn)、線、面，呈現(xiàn)在項(xiàng)目各參與方面前的是一份二維狀態(tài)下的圖紙，項(xiàng)目業(yè)主、造價(jià)咨詢單位等要從各自角度對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上測(cè)算和優(yōu)化，測(cè)算的主要途徑是需要造價(jià)咨詢單位將二維圖紙重新建模，利用廣聯(lián)達(dá)、魯班等算量軟件建立算量模型，建模周期長(zhǎng)，花費(fèi)大量的時(shí)間和人力。BIM 技術(shù)的出現(xiàn)為設(shè)計(jì)階段帶來(lái)了全新的革命，由于在BIM 條件下，設(shè)計(jì)軟件導(dǎo)出BIM 數(shù)據(jù)，造價(jià)單位用BIM 條件下的三維算量軟件平臺(tái)，按照不同專業(yè)導(dǎo)入需要的BIM數(shù)據(jù)，可迅速地實(shí)現(xiàn)建筑模型在算量軟件中的建立，降低建模的時(shí)間，及時(shí)準(zhǔn)確的計(jì)算出工程量，并測(cè)算出項(xiàng)目成本，如果需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整與修改，在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改后，重新導(dǎo)入依附于新設(shè)計(jì)方案的BIM 數(shù)據(jù)，可直接得出修改后的測(cè)算成本。BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：

（1）三維設(shè)計(jì)及出圖

將BIM 技術(shù)應(yīng)用在建筑工程設(shè)計(jì)階段，由于BIM 技術(shù)的特點(diǎn)是由眾多軟件實(shí)現(xiàn)的，而Revit 軟件由于其兼容性高，被廣泛應(yīng)用在設(shè)計(jì)階段，利用Revit 軟件進(jìn)行建模，在建模階段通過(guò)新建項(xiàng)目，對(duì)建筑工程項(xiàng)目中的構(gòu)件賦予相關(guān)的信息，例如柱、梁、板混凝土的強(qiáng)度、墻體的材質(zhì)、室內(nèi)室外裝修信息等，可以直觀的向業(yè)主、造價(jià)咨詢單位展示項(xiàng)目的整體三維設(shè)計(jì)效果，在利用BIM 技術(shù)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)BIM 技術(shù)，在模型任意需求位置進(jìn)行剖切，從而得到平面圖紙、剖面圖紙及立面圖等基本元素，基于二維出圖插件完成BIM 出圖，在通過(guò)自動(dòng)添加所需具體標(biāo)注，索引做法從而得到最終符合規(guī)范的施工圖紙。

（2）設(shè)計(jì)審核

通過(guò)BIM 可視化的碰撞檢查，可以實(shí)現(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)性。對(duì)建筑中的各個(gè)專業(yè)與專業(yè)之間進(jìn)行軟件碰撞及硬碰撞的核查，例如管道之間的碰撞檢測(cè)、管道節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)等，BIM 可以自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告，通過(guò)檢測(cè)報(bào)告，設(shè)計(jì)方可以針對(duì)檢測(cè)報(bào)告中存在的問(wèn)題，校對(duì)設(shè)計(jì)中存在的缺陷進(jìn)行有效的調(diào)整，對(duì)設(shè)計(jì)中存在遺漏的地方可以進(jìn)行修補(bǔ)，通過(guò)這樣反復(fù)的修改與調(diào)整，可以降低設(shè)計(jì)缺陷與設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，在得到甲方認(rèn)可之后，施工單位可以以此為施工依據(jù)，利用BIM 技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行審核，該項(xiàng)工程可以大幅減少設(shè)計(jì)變更，施工返工，減少成本的浪費(fèi)。

（3）可視化漫游展示

為了更直觀的向項(xiàng)目的各參與方展示設(shè)計(jì)的效果，無(wú)論是建筑的外形還是建筑物的內(nèi)部構(gòu)造，可以將BIM 設(shè)計(jì)的模型導(dǎo)出DAE 格式，接下來(lái)將其導(dǎo)入Lumion軟件，利用Lumion 軟件對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行渲染，從而形成一個(gè)更直觀的可視化漫游展示，而展示的視角可以預(yù)先設(shè)定路徑，通過(guò)設(shè)定的路徑，在展示過(guò)程中不僅可以看到設(shè)計(jì)的建筑工程項(xiàng)目的外部結(jié)構(gòu)，而且也能夠看到建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，總而言之，利用漫游展示可以使內(nèi)部的細(xì)部構(gòu)造直觀的展示在項(xiàng)目各參與方面前，針對(duì)漫游展示出的效果，進(jìn)行有針對(duì)性的修改意見，從而減少設(shè)計(jì)變更與施工返工。

（4）工程量統(tǒng)計(jì)

通過(guò)BIM 建模設(shè)計(jì)，利用BIM 軟件在三維設(shè)計(jì)中可以很直觀的得到構(gòu)件數(shù)量，構(gòu)件參數(shù)，為施工單位提供了施工的依據(jù)，同時(shí)也為工程造價(jià)咨詢單位提供了算量的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，信息化技術(shù)對(duì)推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展起到了巨大的作用，尤其是BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，建筑企業(yè)應(yīng)以BIM 技術(shù)為契機(jī)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維，利用BIM 技術(shù)的可視化、協(xié)同程度化高等優(yōu)勢(shì)，將BIM 技術(shù)積極的應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)中，完善傳統(tǒng)二維建筑設(shè)計(jì)存在的短板，助力建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的飛速發(fā)展，提高設(shè)計(jì)水平。