BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

董吉岳

山東德建集團(tuán)有限公司 山東德州 253000

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 基于BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

1.1 可視化操作

BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對(duì)其的應(yīng)用，能確保所有的操作均能實(shí)現(xiàn)可視化，這樣就能適應(yīng)工業(yè)建筑規(guī)模大、空間劃分復(fù)雜和功能多元化的需要，尤其是在抽象部分，均能采取可視化的方式將其展示出來，這樣在設(shè)計(jì)中就能對(duì)建筑工程在施工中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行模擬，進(jìn)而促進(jìn)BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來[1]。

1.2 完備性信息

BIM技術(shù)的英文是Building Information Model，其對(duì)設(shè)施的物理性能和功能特點(diǎn)，采取數(shù)字化的方式將其表達(dá)出來。在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對(duì)其的應(yīng)用，能確保其信息更加完善，并利用BIM模型將這些信息展示出來，結(jié)合其對(duì)工程的建設(shè)過程、建成之后的運(yùn)行情況進(jìn)行模擬，并結(jié)合可能出現(xiàn)的問題，針對(duì)性的采取方案應(yīng)對(duì)，利用完備的信息促進(jìn)BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。

1.3 協(xié)調(diào)性信息

在工業(yè)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，除了具有上述優(yōu)勢(shì)外，還能對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)。一是在數(shù)據(jù)之間，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)有效的互聯(lián)，及時(shí)地更改數(shù)據(jù)信息，并能將其與之存在關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)顯示出來。二是不同的構(gòu)件實(shí)體，能將其關(guān)聯(lián)性顯示出來，進(jìn)而促進(jìn)知識(shí)能力的互動(dòng)，促進(jìn)建筑BIM數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)提現(xiàn)。

1.4 提高出圖效率

使用BIM技術(shù)有兩方面便利，對(duì)于提高出圖效率有很大幫助。一方面，對(duì)于模型的建筑圖，只要點(diǎn)擊“出圖”，就可以生成一套完整的精確度較高的圖紙，且軟件可以自動(dòng)完善圖紙的平面圖、剖面圖、立面圖，基本不需要人工修改，大大提高繪制效率；另一方面，傳統(tǒng)的CAD繪圖，如果遇到某些細(xì)部的剖面圖，則需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行三維想象，對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)要求很高，容易出錯(cuò)且效率低下。如果使用BIM技術(shù)，利用Revit軟件，只需要點(diǎn)擊形成相對(duì)應(yīng)的剖面圖即可，且圖紙信息可以實(shí)現(xiàn)共享[2]。

2 BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)管理中的應(yīng)用分析

2.1 應(yīng)用于建筑模型上

BIM建筑模型信息技術(shù)已經(jīng)有效應(yīng)用于計(jì)算機(jī)等眾多領(lǐng)域在建筑行業(yè)也得到了廣泛性的應(yīng)用。目前國內(nèi)的大部分建筑單位與先進(jìn)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)都設(shè)立了BIM技術(shù)部門，同時(shí)全球范圍內(nèi)的專業(yè)BIM咨詢公司也逐漸應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)施工。例如上海中心大廈的塔樓設(shè)計(jì)，形體空間極為復(fù)雜，BIM設(shè)計(jì)公司應(yīng)勇BIM設(shè)計(jì)思想有效解決了曲面定位問題，并且加強(qiáng)了三維的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，有助于確保機(jī)構(gòu)與施工間的協(xié)調(diào)運(yùn)作。構(gòu)建建筑模型能夠有效替代建筑物，施工人員也能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)思路進(jìn)行具體化，在施工設(shè)計(jì)過程中，由于建筑模型有極為重要的價(jià)值，融合了眾多的自然學(xué)科以及各項(xiàng)的建筑設(shè)計(jì)理念，所以構(gòu)建建筑物模型必須要為建筑物構(gòu)建物理?xiàng)l件，才能夠確保后期的相關(guān)理念與設(shè)計(jì)方法融合其中。所以大部分構(gòu)建建筑物具體特征與狀態(tài)時(shí)，會(huì)對(duì)建筑物的內(nèi)外部進(jìn)行綜合分析，才能夠確保建筑物模型的設(shè)計(jì)合理性[3]。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也要加入建筑物經(jīng)常使用的參數(shù)，有效扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)缺乏參考性與靈活性的弊端，有助于實(shí)現(xiàn)個(gè)體與建筑模型的直觀交流。

2.2 各專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析

眾所周知，當(dāng)前建筑工程設(shè)計(jì)工作所涉及到的具體模塊、內(nèi)容和專業(yè)領(lǐng)域越來越多，而且各專業(yè)領(lǐng)域之間的復(fù)雜程度也在不斷提高，工程設(shè)計(jì)人員要高質(zhì)量完善建筑設(shè)計(jì)工作不僅僅需要考慮建筑結(jié)構(gòu)，還需要綜合考慮電氣工程、給排水工程、暖通工程和后期的裝修裝飾工程等設(shè)計(jì)。在BIM技術(shù)中對(duì)于各專業(yè)領(lǐng)域可以更好的實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)人員可以通過在BIM技術(shù)平臺(tái)上全面獲取自己所需要的信息資料和相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，特別是對(duì)于不同專業(yè)領(lǐng)域、不同模塊中的關(guān)鍵點(diǎn)等更需要進(jìn)行有效的融合，其在建筑工程管線布置設(shè)計(jì)中也有具體的應(yīng)用體現(xiàn)。因?yàn)楝F(xiàn)階段的建筑中所涉及的管線越來越多且愈加復(fù)雜，如何做好管線的布置設(shè)計(jì)才能真正考驗(yàn)一個(gè)設(shè)計(jì)人員的綜合能力，而為了提高管線設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性，就可以應(yīng)用BIM技術(shù)來對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)區(qū)分，利用其可視化技術(shù)和三維建模技術(shù)來保證各個(gè)管線區(qū)各行其是，有效的避免出現(xiàn)矛盾和交叉，這也是傳統(tǒng)的CAD技術(shù)所做不到的。

2.3 可優(yōu)化建筑工程前期設(shè)計(jì)的動(dòng)畫展示

BIM技術(shù)本身就擁有著強(qiáng)大的模型建造及動(dòng)畫渲染功能，在加上其可視化特點(diǎn)能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計(jì)用動(dòng)畫予以展示，對(duì)于非專業(yè)的建設(shè)人員也可以通過動(dòng)畫展示來理解建筑前期設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容，也便于其對(duì)工程設(shè)計(jì)方案提出自身的見解，也可以收集到更多的意見和改進(jìn)方案，以此來優(yōu)化建筑工程前期設(shè)計(jì)方案，提高工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性。而且利用BIM技術(shù)的動(dòng)畫展示功能，在建筑的設(shè)計(jì)和使用功能產(chǎn)生變更時(shí)，也只需要用很少的時(shí)間就能對(duì)建筑前期的整體設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行全面的優(yōu)化和修改，能夠?qū)ㄖ?dòng)畫進(jìn)行及時(shí)有效的更新等。傳統(tǒng)的建筑工程項(xiàng)目施工中，其工程設(shè)計(jì)知識(shí)簡(jiǎn)單的把各個(gè)區(qū)域的管線布置等設(shè)計(jì)圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加，并按照既定的排列原則進(jìn)行層次排列，另外因?yàn)榻ㄖこ虒?duì)系統(tǒng)管線的要求時(shí)非常高的，所以還需要針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域單獨(dú)繪制管線布置的剖面圖，這樣就大大提高了工作量，也需要用更多的時(shí)間去設(shè)計(jì)和理解圖紙，而BIM技術(shù)的動(dòng)畫可視化功能就有效的解決了這一難題。

2.4 埋件布置

在BIM技術(shù)實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，要清楚認(rèn)識(shí)各個(gè)結(jié)構(gòu)的拆分原則，以此原則為基準(zhǔn)布設(shè)預(yù)埋管件，預(yù)埋關(guān)鍵布置要滿足工程的使用要求。保證預(yù)埋關(guān)鍵的精準(zhǔn)性，例如在梁柱埋件布置中，可以采用嵌入式梁柱結(jié)構(gòu)，這是由于這類結(jié)構(gòu)自身就具備埋件功能。在埋件過程中需要注意一點(diǎn)，模板、梁柱間的鋼筋吊鉤需要在指定位置安裝，綜合考量鋼筋吊鉤的形狀、規(guī)格，如果工程模型變更則要對(duì)這些數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，確保構(gòu)件設(shè)計(jì)能夠達(dá)到工程指定標(biāo)準(zhǔn)要求。在柱結(jié)構(gòu)預(yù)埋中，可以在BIM當(dāng)中挑選專門的設(shè)計(jì)模塊，科學(xué)設(shè)置柱結(jié)構(gòu)和墻體銜接位置，要與鋼板高度吻合，確定工程實(shí)際的設(shè)計(jì)高度、參數(shù)。再如，本工程地層作為商場(chǎng)結(jié)構(gòu)，給排水管道預(yù)埋要求十分嚴(yán)格，要嚴(yán)格按照工程300mm寬×200mm深的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)埋管道設(shè)計(jì)。模型調(diào)整中，要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，確保預(yù)埋件設(shè)計(jì)有效滿足工程實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。為了能夠提升工程施工效率，要在工程整體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上考慮個(gè)體參數(shù)，保證每個(gè)子結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，從而保障工程整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

2.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)過程控制中的應(yīng)用

在這一階段加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用時(shí)，雖然與結(jié)構(gòu)參數(shù)的出圖方法大致相同，但是其在細(xì)致性上存在一定的差異。因此，這就需要結(jié)合所構(gòu)建的三維建筑信息模型來建立，并在結(jié)構(gòu)側(cè)上利用Revit Structure建立分析模型，并形成結(jié)構(gòu)分析和鋼筋信息模型。對(duì)于管線設(shè)備而言，就需要RevitMEP加強(qiáng)對(duì)工業(yè)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的參數(shù)設(shè)計(jì)，并將每個(gè)對(duì)象的參數(shù)化在BIM模型中建立起來，并構(gòu)建統(tǒng)一聯(lián)系。但是因?yàn)轫?xiàng)目建設(shè)中，所涉及和參與的專業(yè)與項(xiàng)目較多，所以就需要利用BIM及時(shí)進(jìn)行協(xié)同工作，并利用其對(duì)設(shè)備管線設(shè)計(jì)和碰撞檢查中加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用。那么在結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化過程中，還應(yīng)對(duì)諸多專業(yè)開展碰撞檢查，尤其是在關(guān)鍵位置上，應(yīng)及時(shí)的將管線排列圖提交到信息模型之中，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙就建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備專業(yè)等進(jìn)行三維模型的構(gòu)建，這樣就能開展不同專業(yè)的碰撞檢測(cè)，并提交相應(yīng)的碰撞報(bào)告。

此外，還能采取四維動(dòng)畫對(duì)施工過程進(jìn)行模擬，現(xiàn)代建筑工程內(nèi)部十分復(fù)雜，利用其能進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工等方面的作業(yè)。例如，在復(fù)雜節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方面，主要是考慮到工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)處的施工定位較為復(fù)雜，且有著較多的鋼筋，所以需要借助BIM進(jìn)行空間實(shí)體模型的模擬，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配筋，并在鋼筋錨栓上預(yù)先實(shí)施三維定位，并借助三維模型能快速地掌握隱藏信息，從而避免鋼筋在交匯過程和碰撞中發(fā)生空間不足的問題，且將復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工工序能展示出來，進(jìn)而更好地為施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)，達(dá)到精細(xì)化施工的目的，減少在質(zhì)量和安全方面的問題，提高施工技術(shù)的管理水平。

3 結(jié)語

綜上所述，我們能夠看出當(dāng)前建筑工程行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)的作用也逐步凸顯。BIM技術(shù)是新型的設(shè)計(jì)技術(shù)，雖然當(dāng)前BIM技術(shù)應(yīng)用過程中存在一些問題，但是我們?nèi)匀豢吹玫紹IM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。所以在應(yīng)用設(shè)計(jì)過程中必須結(jié)合實(shí)際情況積極有效的進(jìn)行改進(jìn)，確保為BIM信息技術(shù)的發(fā)展打下夯實(shí)的基礎(chǔ)，有助于提升建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量效率。