BIM技術(shù)對傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法的沖擊

徐寧

摘? ? 要：在建筑領(lǐng)域設(shè)計方法隨著科技水平的提高得到了巨大的發(fā)展，BIM技術(shù)被廣泛使用在建筑領(lǐng)域中。基于此，本文先是分析了BIM技術(shù)具有的優(yōu)勢，其次重點分析了傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法受到BIM技術(shù)的沖擊。通過強調(diào)BIM技術(shù)應(yīng)用的巨大優(yōu)勢，推廣BIM技術(shù)的廣泛使用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);傳統(tǒng)設(shè)計方法;BIM模型

1? 引言

在建筑設(shè)計中，使用BIM技術(shù)是利用計算機數(shù)據(jù)庫建立三維模型，展現(xiàn)建筑工程中各個房間的平面圖、剖面圖、三維立體圖形以及透視圖等，讓施工方和業(yè)主更加直觀的了解到項目。BIM技術(shù)的應(yīng)用取得了良好的效果，給傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法帶來了一定沖擊。因此，通過研究BIM技術(shù)帶來的沖擊，凸顯BIM技術(shù)的優(yōu)勢，加速傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法的融合。

2? BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1? 從二維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型

使用BIM技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫，將建筑設(shè)計從二維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型。傳統(tǒng)CAD設(shè)計方法使用二維模式完成信息的交換，在設(shè)計過程中存在標注信息復(fù)雜、理解錯誤等問題，二維設(shè)計理念并不能滿足設(shè)計要求。使用BIM技術(shù)，可以具備一個同3D設(shè)計相似的可視化窗口，數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)信息支持可視化操作。

2.2? 賦予共享功能

使用傳統(tǒng)設(shè)計方法時利用二維圖紙對各參與方傳遞設(shè)計數(shù)據(jù)，各個參與方之間的數(shù)據(jù)缺少關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)信息相對分散鼓勵，其他設(shè)計師的設(shè)計成果沒有辦法得到合理應(yīng)用。使用BIM技術(shù)則需要根據(jù)統(tǒng)一數(shù)字標準建立建筑模型，可以讓建筑設(shè)計數(shù)據(jù)得到大范圍的共享。

2.3? 滿足綠色建筑設(shè)計目標

建筑項目在選址和改造環(huán)節(jié)上，需要全面分析施工規(guī)模、建設(shè)條件、經(jīng)濟要求等因素，在BIM技術(shù)的輔助下，可以提高土地使用率，實現(xiàn)場地開發(fā)等工作。在工程設(shè)計初期，使用BIM技術(shù)要從結(jié)構(gòu)、屬性、圍護以及規(guī)劃多個角度著手，全面分析建筑能耗，根據(jù)能耗情況進行設(shè)計方案的制定，提高設(shè)計方案的可行性[1]。通過BIM模型選擇合適的機械設(shè)備，使機械設(shè)備得到科學(xué)模擬，科學(xué)計算出用水量、用電量以及建筑材料用量等，完成節(jié)能環(huán)保的科學(xué)目標。在設(shè)計過程中，使用BIM技術(shù)科學(xué)分析建筑能耗，提高綠色設(shè)計標準。

2.4? 增強各專業(yè)協(xié)調(diào)能力

在設(shè)計過程中，由于各專業(yè)協(xié)調(diào)不充分，導(dǎo)致設(shè)計中出現(xiàn)了很多沖突問題。在BIM模型中含有建筑幾何信息、物理信息以及拓撲信息。物理信息指的是建筑組件相關(guān)物理性質(zhì)的信息，幾何信息指的是建筑空間特征信息，拓撲信息指的是組件之間的相關(guān)性信息。使用BIM技術(shù)可以更詳細的分析建筑技術(shù)經(jīng)濟性、建筑功能性，利用數(shù)據(jù)信息建立模型，利用模型展開分析。在模型的基礎(chǔ)上展開各專業(yè)的交流溝通，加快問題解決速度，將設(shè)計和施工兩個環(huán)節(jié)連接起來，縮短建筑設(shè)計的時間。

3? BIM技術(shù)對傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法的沖擊

3.1? 空間設(shè)計

使用BIM技術(shù)進行空間設(shè)計，設(shè)計師要使用計算機軟件模擬出虛擬建筑模型，在虛擬模型中使用多角度的建筑構(gòu)件，為設(shè)計師提供3D環(huán)境，虛擬建筑構(gòu)件為智能建筑設(shè)計提供科學(xué)參數(shù)，使得虛擬模型內(nèi)含有詳細的構(gòu)件信息。在建筑設(shè)計時，設(shè)計人員根據(jù)統(tǒng)一的3D模型展開工作，建筑設(shè)計人員以及業(yè)主都可以直接了解房間面積以及尺寸，從各個角度查看設(shè)計方案，使用計算機在建筑中實現(xiàn)3D漫游。和傳統(tǒng)建筑設(shè)計相比，BIM技術(shù)下結(jié)構(gòu)設(shè)計上有著得天獨厚的優(yōu)勢，憑借BIM技術(shù)的造型能力和視覺優(yōu)勢，使得BIM技術(shù)成為設(shè)計的可視化載體。使用BIM技術(shù)可以全方位展示3D建筑設(shè)計效果，讓復(fù)雜的空間上合計呈現(xiàn)出更直觀的效果，降低空間設(shè)計對設(shè)計師的空間感要求，通過3D展示讓設(shè)計中空間銜接和構(gòu)件定位得到直接展示。

使用BIM技術(shù)之后傳統(tǒng)二維設(shè)計圖紙逐漸被取代，設(shè)計師將更多的精力放在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，而不是圖紙的表達上。例如：在鳥巢設(shè)計中，由于外形奇特，建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及到很多鋼構(gòu)件，使用二維圖紙呈現(xiàn)設(shè)計效果十分困難，空間定位和搭接的展示存在很大缺陷，影響到后續(xù)施工。因此使用BIM技術(shù)建立三維模型，讓三維模型呈現(xiàn)出鳥巢異型鋼構(gòu)件的機構(gòu)，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計得到更好的呈現(xiàn)。

3.2? 設(shè)計溝通

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要由多個領(lǐng)域的人員參與設(shè)計，由多組人員進行協(xié)調(diào)合作施工。加強設(shè)計過程中的信息反饋是提高建筑設(shè)計效率的核心。在設(shè)計方、施工方以及業(yè)主之間進行溝通的過程中，由于在認知水平上存在偏差，會導(dǎo)致三者之間存在溝通低效的問題。使用BIM技術(shù)可以提高溝通效率，使用動畫演示方式對施工過程進行展示，讓施工人員的技術(shù)交底工作更順利進行，減少和業(yè)主之間溝通偏差。

在設(shè)計階段，需要設(shè)計師和空調(diào)、給排水、電氣等多個專業(yè)人員進行協(xié)調(diào)設(shè)計，在使用BIM技術(shù)后，多個專業(yè)技術(shù)人員可以利用BIM模型展開討論協(xié)調(diào)，從而獲得可行性設(shè)計。在傳統(tǒng)設(shè)計方法中，對各個專業(yè)設(shè)施進行協(xié)調(diào)設(shè)計十分復(fù)雜，如果處理不好會造成施工變更的反復(fù)出現(xiàn)。使用BIM信息模型，可以將建筑和設(shè)施之間的沖突完整的呈現(xiàn)出來，使用三維模型進行查看，更準確快速的發(fā)現(xiàn)問題，對設(shè)計展開調(diào)整，規(guī)避施工風(fēng)險問題[2]。如果使用傳統(tǒng)設(shè)計圖紙，發(fā)現(xiàn)問題需要變更設(shè)計圖紙，一處問題，可能需要變更張圖紙，變更設(shè)計圖紙會帶來大量的工作量。使用BIM技術(shù)進行變更，只需要調(diào)整一部分，軟件可以自動調(diào)整其他部分的變更，讓設(shè)計師的工作時間得到節(jié)約。

例如：在某圖書館設(shè)計中，使用BIM技術(shù)進行建筑設(shè)計，對門窗、防火區(qū)域以及施工材料等進行統(tǒng)計，并可以實現(xiàn)同步更新，節(jié)省了人力成本。使用BIM技術(shù)之后，可以將二維設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S設(shè)計圖紙，從單一枯燥的圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦诱鎸嵉哪Ｐ?，業(yè)主可以直接感受到空間設(shè)計。業(yè)主提出樓梯設(shè)置位置的疑問，設(shè)計師可以利用軟件展示樓梯的視覺效果，提高了和業(yè)主溝通的效率。

3.3? 流程控制

在建筑設(shè)計中使用BIM技術(shù)可以更好的控制流程，傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法未進行建筑內(nèi)部和環(huán)境的分析，無法準確計算施工過程中對能源、建材等的消耗，無法滿足現(xiàn)代建筑行業(yè)的需求。應(yīng)用BIM技術(shù)需要在設(shè)計過程中進行能耗的計算和評估，為設(shè)計過程和施工過程提供數(shù)據(jù)支持。在建筑設(shè)計中，對能效評估主要利用模型圖紙和工程圖紙展開，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以極大程度上簡化設(shè)計工作，在設(shè)計分析中發(fā)揮著巨大作用。在設(shè)計過程中使用準確數(shù)據(jù)進行采光和通風(fēng)的設(shè)計。例如：在上海世博中心建筑的設(shè)計上，使用BIM技術(shù)的Ecotect軟件對日照情況、溫度情況以及采光狀況展開了設(shè)計，從多個方位實現(xiàn)建筑設(shè)計，提高建筑設(shè)計的可行性[3]。在設(shè)計過程中，需要統(tǒng)籌安排新能源的節(jié)能、資源回收以及節(jié)水，需要應(yīng)用多種節(jié)能技術(shù)。通過控制施工過程中能源的消耗、新能源的使用以及可再生材料的利用，讓世博中心成為了我國三星級環(huán)保建筑。建筑設(shè)計階段確定了使用建筑期間的80%能效。在設(shè)計早期要注意評估建筑能效，以便于設(shè)計、施工以及運營的順利進行。

4? 結(jié)論

綜上所述，本文基于BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，研究了BIM技術(shù)應(yīng)用帶給傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法的沖擊。在應(yīng)用BIM技術(shù)后，建筑空間設(shè)計、設(shè)計溝通以及流程設(shè)計都得到了極大優(yōu)化，建筑設(shè)計效率得到了極大的提升。

參考文獻：

[1] 黃倫鵬，肖松濤，郝艷俊，王勝蘭.信息技術(shù)背景下鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的BIM技術(shù)應(yīng)用研究探討[J].居舍，2019（3）：56.

[2] 楊傳光.基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計施工一體化應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表，2018（12）：226～228.

[3] 舒欣，張奕.基于BIM技術(shù)的裝配式建筑設(shè)計與建造研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2018（23）：123～126+91.