BIM在住宅建筑正向設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

摘要：本文首先將BIM設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)進(jìn)行比對，凸顯BIM設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，主要闡述BIM正向設(shè)計(jì)的流程和保證措施，最后對促進(jìn)BIM正向設(shè)計(jì)的發(fā)展提出幾點(diǎn)建議。

Abstract： This paper firstly compares BIM design with traditional CAD design， highlights the advantages of BIM design， mainly describes the process and guarantee measures of BIM forward design， and finally puts forward some suggestions for promoting the development of BIM forward design.

關(guān)鍵詞：BIM;正向設(shè)計(jì);應(yīng)用研究

Key words： BIM;forward design;applied research

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）24-0226-02

0? 引言

近些年，BIM技術(shù)在國內(nèi)建筑業(yè)掀起了一股熱潮，隨著國家政策的推進(jìn)、BIM軟件技術(shù)的發(fā)展、各行業(yè)協(xié)會與專家、設(shè)計(jì)以及施工等單位的重視與推廣，人們對于BIM技術(shù)，從開始的認(rèn)識發(fā)展到實(shí)際工程中的應(yīng)用。BIM技術(shù)憑借著具有可視化、一體化、參數(shù)化和共享性等特點(diǎn)得到工程界的認(rèn)可，已經(jīng)在房屋、橋梁、地鐵等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、施工和管理中得到了一定的推廣與應(yīng)用。目前，在一些地產(chǎn)開發(fā)單位、設(shè)計(jì)院和施工單位都相繼成立BIM研發(fā)中心或BIM技術(shù)部，將BIM技術(shù)應(yīng)用到普通住宅建筑的建設(shè)全過程中是使BIM技術(shù)落地的真實(shí)體現(xiàn)，鑒于開發(fā)企業(yè)、設(shè)計(jì)院和施工單位的技術(shù)實(shí)力和綜合能力，設(shè)計(jì)院應(yīng)該首當(dāng)其沖。設(shè)計(jì)階段建立的參數(shù)化模型將大量的數(shù)據(jù)集于一處，直接影響著BIM在施工和運(yùn)維階段的信息傳遞和應(yīng)用效果。設(shè)計(jì)階段信息模型能否有效、快速地傳遞到其他階段，將直接影響地產(chǎn)開發(fā)商的項(xiàng)目申報(bào)周期、成本核算和工程質(zhì)量等。本文將對BIM住宅建筑正向設(shè)計(jì)的流程、注意事項(xiàng)和發(fā)展進(jìn)行研究，對BIM技術(shù)在住宅建筑正向設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有一定推進(jìn)作用。

1? BIM正向設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)對比

設(shè)計(jì)人員所熟悉的傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)是基于二維CAD軟件的施工圖設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師通過自己腦海中構(gòu)想的三維建筑形象去繪制二維的藍(lán)圖，并最終提交二維圖紙給施工單位以形成真實(shí)的建筑。整個(gè)設(shè)計(jì)是經(jīng)歷了一個(gè)反復(fù)修改且容易出錯(cuò)的過程。BIM使得這一過程簡單直觀，通過三維設(shè)計(jì)軟件去形成的二維圖紙能夠最大限度的還原建筑本質(zhì)。三維模型直接生成建筑平立剖面及詳圖，避免發(fā)生不交圈的問題;復(fù)雜易錯(cuò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三維可視化模擬提高工程準(zhǔn)確性和安全性;設(shè)計(jì)變更及修改圖紙時(shí)只需修改一遍，同時(shí)避免遺漏。表1為BIM正向設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)維各個(gè)實(shí)施階段特點(diǎn)對比，從中可以凸顯BIM正向設(shè)計(jì)的種種優(yōu)勢。

2? BIM正向設(shè)計(jì)研究

2.1 BIM正向設(shè)計(jì)流程

BIM正向設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)師依據(jù)所設(shè)想的空間建筑建立可視化方案模型，利用BIM可視化優(yōu)勢對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，各專業(yè)通過協(xié)同平臺進(jìn)行溝通后，再實(shí)現(xiàn)圖紙由Revit正向設(shè)計(jì)出圖。BIM正向設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)間信息交流更加頻繁，信息量更大，由于其可視直觀的特點(diǎn)可以更好地提高溝通效率、保證信息準(zhǔn)確，因此BIM正向設(shè)計(jì)對提高工程質(zhì)量有極大幫助。具體設(shè)計(jì)流程如下所示。

2.1.1 項(xiàng)目準(zhǔn)備階段

首先需要制定BIM實(shí)施計(jì)劃，然后建立項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)環(huán)境。

2.1.2 初步設(shè)計(jì)階段

首先建筑專業(yè)進(jìn)行基礎(chǔ)建模，經(jīng)過校審后為結(jié)構(gòu)和機(jī)電專業(yè)首次提資，各專業(yè)進(jìn)行布圖、視圖管理;然后分專業(yè)對模型深化設(shè)計(jì)，專業(yè)內(nèi)需實(shí)時(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)，專業(yè)間需實(shí)時(shí)碰撞檢查。后期專業(yè)間要互相多次提資，進(jìn)行階段性碰撞檢查和模型深化設(shè)計(jì)。最后各專業(yè)要對視圖進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，標(biāo)注尺寸和文字注釋，校對審核后打印出圖，導(dǎo)出瀏覽模型。

2.1.3 施工圖設(shè)計(jì)階段

首先各專業(yè)在布圖和視圖管理的基礎(chǔ)上，分專業(yè)進(jìn)行模型的深化設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)碰撞檢查和多次階段性的碰撞檢查，后期對施工圖進(jìn)行深化設(shè)計(jì)、尺寸標(biāo)注和文字注釋等詳細(xì)設(shè)計(jì)，完善幾何信息，校對審核;最后打印出圖，導(dǎo)出瀏覽模型交付。

2.2 BIM正向設(shè)計(jì)保證措施

2.2.1 建模階段保證措施

設(shè)計(jì)相關(guān)各方應(yīng)明確BIM應(yīng)用責(zé)任、技術(shù)要求、專業(yè)人員及設(shè)備配置、工作內(nèi)容、崗位職責(zé)、工作進(jìn)度等;相關(guān)各方應(yīng)基于BIM應(yīng)用策劃，應(yīng)借助協(xié)同平臺建立定期溝通、協(xié)商會議等BIM應(yīng)用協(xié)同機(jī)制，建立模型質(zhì)量控制計(jì)劃，規(guī)定模型細(xì)度、模型數(shù)據(jù)格式、權(quán)限管理和責(zé)任方，實(shí)施BIM設(shè)計(jì)、施工過程管理。為了保證模型反映設(shè)計(jì)方案內(nèi)容和工程實(shí)際要進(jìn)行瀏覽檢查;對模型中不同模型元素之間相互關(guān)系進(jìn)行拓?fù)錂z查;檢查模型是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)檢查。復(fù)核模型相關(guān)定義信息，并保證模型信息準(zhǔn)確、可靠。

2.2.2 施工圖設(shè)計(jì)階段保證措施

由于BIM協(xié)同設(shè)計(jì)，必要時(shí)可以通過人員的合理分配在同一中心文件中協(xié)同建模，提高生產(chǎn)效率，保障工期。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，針對制圖中后期出現(xiàn)的中心文件崩潰的問題，采用土建專業(yè)和設(shè)備專業(yè)分別建立各自工作集，之后用鏈接的方式協(xié)同作業(yè)，避免了模型過大而造成崩潰的現(xiàn)象，從根本上杜絕后期的時(shí)間浪費(fèi);

BIM正向設(shè)計(jì)中科學(xué)的拼接方式是保障出圖效率的關(guān)鍵。按照拼接方式以組為核心與鏈接文件相結(jié)合，快速準(zhǔn)確拼接復(fù)用戶型并轉(zhuǎn)化施工圖;在施工圖接近尾聲的時(shí)候各專業(yè)負(fù)責(zé)人會進(jìn)行針對BIM模型的三維校對，在三維模型當(dāng)中對圖紙進(jìn)行第一次校對。修改完畢后打出A3白圖進(jìn)行二維校對。兩次校對修改完畢后送交華域總工進(jìn)行審定，確保出圖質(zhì)量。

3? BIM正向設(shè)計(jì)發(fā)展建議

目前，BIM正向設(shè)計(jì)僅在某些重要復(fù)雜工程中進(jìn)行探索和應(yīng)用，還未廣泛應(yīng)用于住宅建筑中，其中一個(gè)重要原因是BIM正向效率略低于傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)，對于設(shè)計(jì)單位來說可通過以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。

3.1 建立戶型素材庫

BIM軟件內(nèi)族庫擁有可重復(fù)利用的特性，族庫的完善將影響著BIM正向設(shè)計(jì)的效率、準(zhǔn)確率、以及對施工的指導(dǎo)意義，故應(yīng)建立大多數(shù)開發(fā)商主力戶型素材族庫。并且要求所有戶型均可用參數(shù)控制，方便根據(jù)指標(biāo)進(jìn)行住宅開間進(jìn)深的調(diào)整。標(biāo)準(zhǔn)化的戶型庫通過反復(fù)校審、三維協(xié)同，能夠最大程度的在滿足精細(xì)化出圖的前提下，大幅提高出圖效率。

3.2 提高設(shè)計(jì)師素質(zhì)

BIM技術(shù)歸根結(jié)底只是一種全新的軟件應(yīng)用體系，軟件的作用只能是輔助設(shè)計(jì)師更好的完成設(shè)計(jì)，同時(shí)提升精度、減少錯(cuò)誤。好的設(shè)計(jì)還是需要設(shè)計(jì)師具備良好的專業(yè)素養(yǎng)和敬業(yè)精神。對于BIM正向設(shè)計(jì)的目標(biāo)應(yīng)該是用最先進(jìn)的工具做最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，從而更好地為地產(chǎn)開發(fā)商服務(wù)。

3.3 建立標(biāo)準(zhǔn)化正向設(shè)計(jì)體系

目前建筑行業(yè)的BIM應(yīng)用水平不斷提高，技術(shù)也逐漸成熟。國家和各省市也逐漸頒布相應(yīng)的交付標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用指南。為了更好的針對每一個(gè)開發(fā)商的需求做BIM正向設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)院應(yīng)不斷總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)驗(yàn)，參照各大開發(fā)商二維設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化手冊，建立BIM三維標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)體系，制定相應(yīng)的BIM正向設(shè)計(jì)服務(wù)方案，保證開發(fā)商快速開發(fā)，提高效率的整體戰(zhàn)略。

3.4 提高軟件間兼容性

BIM在設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)維之間的信息傳遞需要軟件的支持。BIM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)不止一個(gè)軟件，常用軟件有十幾類，而且每一類軟件的選擇也不止是一個(gè)產(chǎn)品。

BIM實(shí)施的關(guān)鍵是BIM軟件良好的適用性與導(dǎo)入性能。目前，某些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件生成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋信息與已有施工圖模型不符，當(dāng)導(dǎo)入到算量軟件時(shí)，對于梁、墻、柱，板（通長筋）需大量手工調(diào)整或手工輸入，這樣大大降低了工作效率和BIM技術(shù)的優(yōu)勢。主要原因是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件部分設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)未考慮完善，未植入某些開發(fā)商的內(nèi)部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化要求。

4? 結(jié)論

在設(shè)計(jì)階段開始應(yīng)用BIM技術(shù)不僅對整個(gè)項(xiàng)目來說意義重大，也是發(fā)揮BIM優(yōu)勢的關(guān)鍵所在。BIM正向設(shè)計(jì)相對于傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)，具有大幅度提升圖紙質(zhì)量和出圖效率，出圖后的模型具有可供施工和運(yùn)維階段使用等優(yōu)勢，是今后建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展必經(jīng)之路。設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)各大地產(chǎn)商戶型標(biāo)準(zhǔn)化條件，建立大多數(shù)開發(fā)商主力戶型素材族庫和BIM三維標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)體系，制定相應(yīng)的BIM正向設(shè)計(jì)服務(wù)方案，提高設(shè)計(jì)師的專業(yè)素養(yǎng)，配合軟件間的兼容性，必將使BIM正向設(shè)計(jì)在住宅建筑中得到廣泛應(yīng)用，更好地實(shí)現(xiàn)BIM信息模型在工程全生命周期的應(yīng)用價(jià)值。

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