BIM技術(shù)在公共建筑空間設計中的應用

陳曉燕

摘 要：隨著信息與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展以及城市建設進程的加快，如何提高公共建筑空間設計的質(zhì)量已經(jīng)成為建筑設計領域面臨的現(xiàn)實問題。BIM技術(shù)作為現(xiàn)代信息技術(shù)的代表，可以對大量信息數(shù)據(jù)進行分類管理，架構(gòu)起科學的信息模型，能夠較好地解決這一現(xiàn)實問題。文章就BIM技術(shù)在公共建筑空間設計中的應用展開詳細分析，促進公共建筑空間設計的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);公共空間設計;建筑設計

建筑行業(yè)作為影響國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，數(shù)字化與信息化時代的到來，對建筑設計提出了新的要求。如何將智能化與信息化技術(shù)合理應用到公共空間設計中，已成為當下建筑設計或空間設計發(fā)展的主要方向。在這樣的大背景下，BIM技術(shù)應運而生。

一、BIM技術(shù)簡述

（一）內(nèi)涵

BIM的全稱是“建筑信息模型”。近幾年，BIM技術(shù)在建筑設計和管理等方面的應用十分廣泛，它主要是借助計算機設備開展數(shù)字化建筑設計，借助虛擬建筑信息模型進行土建設計、室內(nèi)設計、管網(wǎng)控制與檢測工作。

BIM技術(shù)作為一種新的模擬技術(shù)，應用于建筑設計、施工、運維等不同環(huán)節(jié)。借助BIM技術(shù)中的前期模擬技術(shù)可以讓建筑企業(yè)在開工前期預測可能出現(xiàn)的各種問題，并結(jié)合實際模擬結(jié)果設計出相應的改進方案，從而有效確保建筑設計與施工質(zhì)量，充分發(fā)揮這一技術(shù)價值。

（二）特點

在對建筑空間進行設計時，需要收集相關(guān)的信息，設計人員需要根據(jù)建筑的實際情況設計出符合規(guī)范且受人們歡迎的建筑作品。設計人員在公共空間設計過程中應考慮成本問題，掌握相關(guān)的建筑材料信息，確保建筑設計符合使用人員的需求。和傳統(tǒng)建筑空間設計對比，BIM技術(shù)可以為設計人員提供新的信息，若設計人員需要其中一方面的信息，BIM技術(shù)將為其提供可靠、全面的報表信息，減少設計人員壓力。另外，還能防止設計人員在數(shù)據(jù)輸入時出現(xiàn)一定的操作誤差，確保建筑整體設計與時代需求相符。設計反饋方面表現(xiàn)為及時有效，BIM技術(shù)在設計期間應與綠色設計結(jié)合起來，并對設計與模擬評估結(jié)果進行全面分析反饋。分析人員自身應具備較強的專業(yè)素質(zhì)與水平，以便對數(shù)據(jù)與建筑信息進行科學分析。因BIM技術(shù)具有操作簡便性、可持續(xù)分析性、易掌握性等特點，因此只需要提煉出其中的重點數(shù)據(jù)就能選出最佳設計方案，這樣可以在很大程度上提高設計人員的工作效率。[1]

（三）應用價值

1.智能化工程設計

實踐表明，將BIM技術(shù)應用到建筑行業(yè)中，能充分發(fā)揮BIM技術(shù)的作用，展現(xiàn)BIM技術(shù)的應用價值。具體而言，可利用BIM技術(shù)開展三維模型設計，接著結(jié)合制作出來的3D模型生成不同的文檔與圖形，一旦模型出現(xiàn)變化，與之相關(guān)的文檔與圖形也會自動更新，進而促使各個專業(yè)實現(xiàn)協(xié)同設計。例如，改變某一專業(yè)設計對象后，其他相關(guān)專業(yè)設計也隨之發(fā)生改變。

2.信息化項目管理

建筑企業(yè)在進行項目管理的過程中，若使用傳統(tǒng)的媒介方式開展信息交流，容易產(chǎn)生信息斷層和信息孤島問題。但隨著BIM技術(shù)的廣泛使用，上述問題能得到合理解決。應用BIM技術(shù)可以建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，確保項目參建方的信息準確一致，便于建筑項目參建方實現(xiàn)信息共享和交流。

3.可視化施工管理

使用BIM技術(shù)可以實現(xiàn)建筑項目虛擬設計、維護、建造與管理，實現(xiàn)集成、動態(tài)與可視化施工管理。同時，將施工現(xiàn)場3D模型、建筑物、施工進度等結(jié)合起來，將施工場地及資源結(jié)合起來，創(chuàng)建4D施工模型，開展虛擬施工。在虛擬建造期間，可以對工程項目潛在問題與可行性進行預測，并對施工方法、施工方案、施工過程等進行優(yōu)化。再者，利用BIM技術(shù)還可以對運營期間產(chǎn)生的能耗與節(jié)能措施進行詳細分析，然后結(jié)合結(jié)構(gòu)損傷、災害破壞、材料劣化等情況，對建筑結(jié)構(gòu)安全與耐久性展開詳細分析和預測。

二、BIM技術(shù)在建筑空間設計中的功能

（一）便于對設計圖紙進行修改

在公共空間圖紙設計過程中，所需要的設計信息都可以從建筑模型中獲得。當出現(xiàn)設計問題時，設計人員只需要修改其中的一點，系統(tǒng)就能自主完成對應參數(shù)的修改，這一方法的使用不僅減少了設計人員的工作量，還能有效提升實際設計精度。設計圖紙具備自動修改功能，可以減少設計人員在圖紙修改方面消耗的時間和精力，確保其更加專注于建筑空間設計，最后將修改過的設計圖紙逐一進行對比，就可以得到最佳設計方案，保證建筑空間設計的整體效果。

（二）設計數(shù)據(jù)信息化

和原有的設計軟件模型相比，BIM技術(shù)能攜帶信息，信息是BIM的核心。從這一視角分析，可將這一技術(shù)模型作為建筑信息數(shù)據(jù)庫，方便工程設計從中選擇所需要的數(shù)據(jù)。再加上數(shù)據(jù)之間存在某種關(guān)聯(lián)，若設計人員需要某一數(shù)據(jù)，只需要點擊某一點，就可以在短期內(nèi)獲得相應的報表清單，這一方法的使用省去了設計人員查找數(shù)據(jù)所消耗的時間，同時還能減少人工輸入與記錄方面產(chǎn)生的數(shù)據(jù)誤差，以此不斷提升建筑設計的準確性與效率。[2]

（三）工程設計一體化

利用BIM技術(shù)設計建筑空間模型，既可以展現(xiàn)工程中材質(zhì)、熱能、光源等方面的信息，還可以展現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)外觀。BIM技術(shù)模型融合了建筑工程的多方面內(nèi)容，它可以站在安全性角度分析建筑結(jié)構(gòu)，也可以從節(jié)能、舒適性及光源方面評價建筑空間結(jié)構(gòu)，這樣可以有效提升建筑空間設計效果。BIM技術(shù)既可以提供平面設計圖紙，也可以對建筑模型進行渲染，甚至借助BIM軟件分析與處理模型，完成設計計算、渲染等不同環(huán)節(jié)，實現(xiàn)一體化目標。

（四）工程模型立體化

BIM技術(shù)作為一種三維建筑模型技術(shù)，既可以讓設計人員及時掌握建筑空間的結(jié)構(gòu)情況，也可以及時發(fā)現(xiàn)建筑墻體梁板、暖通管道等組成之間的矛盾問題，采取最佳措施解決實際問題，防止給后期的建筑施工帶來一定的不良影響。此外，還應對建筑設計方案進行深入理解，將存在施工問題的設計方案排除在外，從而有效提升建筑工程整體質(zhì)量。

三、BIM技術(shù)在公共空間設計中的應用

（一）前期模型應用

在公共建筑空間設計前期，設計人員要利用BIM技術(shù)建立虛擬模型。在施工前期，要確保施工方案的科學合理。BIM技術(shù)的使用可以在很大程度上確保虛擬模型的質(zhì)量，為制定施工方案創(chuàng)造最佳條件。設計期間，需要按照以下流程展開工作：首先做好施工數(shù)據(jù)和建筑設計數(shù)據(jù)的整理，同時將其合理地輸入計算機程序;其次對建筑空間進行全面考察，掌握空間整體情況，以便合理繪制施工圖紙;最后使用BIM技術(shù)建立虛擬模型，利用模型對設計中的問題進行分析，然后提出相應的改進方案，提升施工期間的資源利用效率，確保整體施工質(zhì)量，有效節(jié)約建筑成本。[3]

（二）動態(tài)控制應用

為了提高數(shù)據(jù)利用效率，可以使用BIM技術(shù)加強對建筑公共空間的動態(tài)控制，這樣既能有效控制施工進度，又能為設計人員收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息。在建筑公共空間設計期間，合理應用BIM技術(shù)，不僅能提升數(shù)據(jù)利用率，還能方便管理人員進行材料管理，從而有效節(jié)約成本，確保企業(yè)獲得最大經(jīng)濟效益。此外，BIM技術(shù)的合理化應用還能為設計人員選擇材料提供幫助，便于對施工工藝進行改進，以此不斷提升建筑裝飾工程的效益與質(zhì)量。

公共建筑空間設計過程中，為了全面發(fā)揮BIM技術(shù)的動態(tài)控制作用，設計人員需要加強同施工人員之間的溝通，并分享具體操作經(jīng)驗。若施工期間遇到問題，為了不對施工進度產(chǎn)生影響，應結(jié)合過往施工經(jīng)驗，制定相應的解決措施。

（三）空間規(guī)劃應用

在對室內(nèi)空間進行規(guī)劃時，要合理應用BIM技術(shù)，建筑設計人員應結(jié)合施工中各項數(shù)據(jù)與計算結(jié)果，提升計算結(jié)果的準確性，避免對施工進度產(chǎn)生影響。此外，設計人員還應充分利用BIM技術(shù)對建筑物可視化進行分析，確保建筑方案切實可行。再者，設計人員需要結(jié)合施工現(xiàn)場情況，制定最佳施工方案，為了確保整體施工質(zhì)量，還應結(jié)合施工人員情況，制定相應的管理制度。

（四）節(jié)能設計

BIM技術(shù)在公共建筑空間設計中的應用能確保資源和技術(shù)得到合理化應用，同時確保建筑裝飾施工決策更加正確。節(jié)能作為當前建筑裝飾設計的主要方向，BIM技術(shù)可以通過可視化3D模型對建筑裝飾施工期間產(chǎn)生的材料與能源消耗進行全面估算。這一技術(shù)還能與公共空間情況有效結(jié)合，對建筑性能數(shù)據(jù)進行準確計算，確保其切實可用，進而展現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面性。BIM技術(shù)可以對太陽能進行合理化應用，最終達到節(jié)能的目的，加強對再生資源的利用。比如，結(jié)合太陽能位置實際情況，確定室內(nèi)不同植物的位置分布，結(jié)合太陽能照射情況，對室內(nèi)采光情況進行全面分析，實現(xiàn)對自然光的合理應用，減少人工照明的使用，有效節(jié)約能源。[4]

（五）運營分析

BIM技術(shù)的合理應用，可將建筑信息和功能用數(shù)據(jù)形式展現(xiàn)，確保建筑整體協(xié)調(diào)，及時展現(xiàn)建筑相關(guān)信息，全面分析建筑運營模式，這在一定程度上可以實現(xiàn)建筑數(shù)據(jù)的高效性。將數(shù)據(jù)信息的供應與建筑節(jié)能減耗發(fā)展目標相匹配。比如，在對空調(diào)系統(tǒng)進行清潔時，工作人員需要全面掌握空調(diào)管道內(nèi)部排布情況，同時投入相應的人力及物力，這樣BIM技術(shù)的合理化應用就能達到最佳使用效果。此外，建筑裝飾施工中，可以運用BIM技術(shù)確定燈具位置及功率情況，以便對燈具進行合理安裝。

四、結(jié)語

將BIM技術(shù)應用于公共建筑空間設計，可以提供大量信息模型作為參照，能夠提高設計的準確性與有效性，提高建筑公共空間設計的整體質(zhì)量。綜上所述，在公共建筑空間設計中引入BIM技術(shù)具有非常廣闊的應用前景和必要性。

參考文獻：

[1]陳宇.基于BIM的建筑結(jié)構(gòu)設計方法研究[J].中外企業(yè)家，2019（33）：85.

[2]王寧.基于BIM技術(shù)在綠色建筑設計中的應用分析[J].居舍，2019（30）：66.

[3]張小濤.綠色建筑節(jié)能設計中BIM技術(shù)的運用分析[J].綠色科技，2019（18）：210-211.

[4]劉瀟.BIM技術(shù)在建筑設計企業(yè)的應用研究[J].河南建材，2019（5）：39-40.

作者單位：

江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學院南京工程分院