建筑設(shè)計中BIM 技術(shù)的使用

楊 劍

（南京奶業(yè)（集團(tuán)）有限公司， 江蘇 南京 210000）

0 前言

就我國當(dāng)前的社會發(fā)展形式來看,各行各業(yè)的發(fā)展局勢逐漸趨于穩(wěn)定。建筑行業(yè)作為我國當(dāng)前進(jìn)步速度較快的一個行業(yè)種類來說,其已經(jīng)取得了較高的成績。在當(dāng)前的建筑行業(yè),建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計仍舊是整體工程中最基礎(chǔ)的一個環(huán)節(jié),同時也是最容易影響工程質(zhì)量的一個環(huán)節(jié)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,會蘊(yùn)含著大量的復(fù)雜信息,稍有不慎,就會對設(shè)計的可行性以及精準(zhǔn)性造成影響。

1 BIM 技術(shù)的功能要點(diǎn)

第一,可視化功能。在BIM 技術(shù)應(yīng)用的過程中,設(shè)計人員可以將建筑的信息進(jìn)行輸入,利用BIM 技術(shù)對其進(jìn)行分析處理,轉(zhuǎn)化成建筑模型,將抽象的數(shù)據(jù)可視化,以便及時查找其中的問題,也能夠更加便于施工人員理解。施工體系是十分復(fù)雜的，有許多機(jī)構(gòu)、部門與人員加入，其中包含許多非設(shè)計專業(yè)的人員，所以如果是抽象的設(shè)計數(shù)據(jù)以及平面圖，非設(shè)計專業(yè)人員是很難理解的。但是利用BIM 技術(shù)，建立起直觀的、可視化的模型，則能夠突破專業(yè)壁壘，確保各個專業(yè)的人員都能理解當(dāng)前的設(shè)計方案。第二,信息化功能。當(dāng)設(shè)計人員在利用BIM 技術(shù)處理設(shè)計方案時,其會自動保存所收集到的信息,并能夠在設(shè)計人員后續(xù)應(yīng)用期間,主動提供數(shù)據(jù)輔助,強(qiáng)化工程便捷性。數(shù)據(jù)是建立模型的基礎(chǔ)，利用BIM，則能夠整合大量數(shù)據(jù)，提升模型的完整度，確保模型的精準(zhǔn)度更高。除了建筑主體的設(shè)計數(shù)據(jù)以外，借助BIM 技術(shù)，也可以整合更多相關(guān)數(shù)據(jù)，包括其他可能對主體模型數(shù)據(jù)造成影響的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，例如光照信息、溫度信息以及建筑施工現(xiàn)場地底、地上的其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)等等（包括原有的供水管道、供電線路、天然氣管道等等），信息的完善，能夠讓模型整體更加完善。第三,協(xié)作同步功能。建筑設(shè)計中,各個專業(yè)的設(shè)計人員可以同步進(jìn)行BIM 建模操作,相互之間可以清楚的掌握設(shè)計進(jìn)度,更有利于整個團(tuán)隊(duì)的設(shè)計協(xié)調(diào)和配合。BIM 模型與傳統(tǒng)3D 模型不同，傳統(tǒng)模型的建設(shè)往往只關(guān)注建筑主體，卻忽視了許多其他的關(guān)聯(lián)要素，包括季節(jié)、光照等等，無法模擬出不同情況下建筑主體模型的變動，而利用BIM 模型則能夠關(guān)聯(lián)更多數(shù)據(jù)，將相關(guān)信息的變化與模型主體信息關(guān)聯(lián)起來，形成聯(lián)動，例如溫度、濕度的變化對于建筑結(jié)構(gòu)的影響，借助BIM 技術(shù)都能夠體現(xiàn)出來，因?yàn)锽IM 模型已經(jīng)包含了除建筑主體模型信息以外的其他相關(guān)信息，信息之間的變動是相關(guān)聯(lián)的，是同步的，所以通過少數(shù)信息的調(diào)整，模型信息整體都會產(chǎn)生變化。因此在實(shí)際觀察時也更加便利。

2 BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 優(yōu)化節(jié)點(diǎn)設(shè)計

在傳統(tǒng)的設(shè)計中,一些設(shè)計人員可能產(chǎn)生溝通交流的問題。如果各個專業(yè)缺少交流,那么坑導(dǎo)致設(shè)計節(jié)點(diǎn)沒有經(jīng)過共同論證,其中可能產(chǎn)生設(shè)計問題。比如,在傳統(tǒng)設(shè)計流程中,因?yàn)殚_發(fā)周期等因素,設(shè)計師可能并不具備充分的時間。在時間壓力下,可能對于某個部分的設(shè)計存在問題。比如,在形成cad 文件的時候,可以看到具體建筑方案效果,經(jīng)過提資之后可以進(jìn)行細(xì)化設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在提資之后,需要完成繪圖、計算和建模的工作。因?yàn)樵O(shè)計任務(wù)量和時間的限制,產(chǎn)生了建筑結(jié)構(gòu)對不上等嚴(yán)重問題。問題產(chǎn)生之后,需要重新核對設(shè)計圖紙,并且針對問題共同分析、處理和評估。各個部分的工作人員需要集中工作,這樣的工作在一定程度上影響到正常的進(jìn)度。如果問題比較嚴(yán)重,可能造成嚴(yán)重?fù)p失,影響業(yè)主對于設(shè)計方的看法。為了解決這方面難題,需要結(jié)合BIM 技術(shù)來設(shè)計。首先,需要從專業(yè)的角度來劃分建筑模塊,各個專業(yè)的設(shè)計人員加強(qiáng)交流,共同開展BIM 建模設(shè)計。其次,相關(guān)人員利用BIM技術(shù)共同建模,這樣的直接模式可以進(jìn)行整體展示,發(fā)現(xiàn)問題的難度比較低。完成模型創(chuàng)建之后,各個專業(yè)人員需要針對模型的細(xì)節(jié)進(jìn)行全面檢查,發(fā)現(xiàn)其中可能產(chǎn)生的沖突或者質(zhì)量問題。例如通風(fēng)管道是否與結(jié)構(gòu)梁產(chǎn)生了沖突、門洞位置是否與樓梯柱產(chǎn)生了沖突等等。當(dāng)問題確定后,設(shè)計人員就可以及時的有針對性的對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的合理性,為后續(xù)設(shè)計工作以及施工任務(wù)的推進(jìn),形成穩(wěn)定的質(zhì)量保證。

2.2 加強(qiáng)設(shè)計融合

當(dāng)前建筑領(lǐng)域逐漸發(fā)展成為推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要行業(yè)之一。并且,隨著大眾生活質(zhì)量的不斷提高,以及我國土地利用率的逐漸提升,導(dǎo)致我國的土地資源逐漸呈現(xiàn)出緊張狀態(tài)。在這一前提下,裝配式建筑及高層建筑區(qū)域主流化。設(shè)計人員必須應(yīng)用到三維技術(shù),借此增強(qiáng)整體設(shè)計的可行性以及安全性。而在多種不同的三維技術(shù)中,BIM 技術(shù)首當(dāng)其沖。所以,設(shè)計人員一定要對BIM 技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用,將其與整體的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度結(jié)合,以此加強(qiáng)工作的有效性,推動行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

為了有效發(fā)揮出BIM 技術(shù)的應(yīng)用價值,設(shè)計人員還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容:首先,設(shè)計人員需要明確具體的施工結(jié)構(gòu)以及施工過程。例如,先對建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進(jìn)行合理的拆分連接,然后明確每一個構(gòu)件的截面、材質(zhì)、位置等,最后合理的對構(gòu)件進(jìn)行確定。在明確這幾點(diǎn)信息之后,設(shè)計人員方可借助BIM 技術(shù)對構(gòu)件進(jìn)行逐一的檢查,檢查構(gòu)件的數(shù)量、分析構(gòu)件的拆分形式,借此增強(qiáng)設(shè)計工作的精準(zhǔn)化;其次,在借助BIM 技術(shù)對構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計控制時,如果對象為統(tǒng)一類型的構(gòu)件,那么設(shè)計人員應(yīng)盡可能的減少模具的種類,借此節(jié)約工程成本,提升工程效益[2];最后,針對于建筑構(gòu)件的連接部位以及排列方式,設(shè)計人員一定要利用BIM 技術(shù)對其進(jìn)行逐一檢查,避免由于這些問題的存在影響到整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,進(jìn)而形成安全風(fēng)險。在正式明確構(gòu)件的安裝順序之前,設(shè)計人員可以借助BIM 技術(shù)對其進(jìn)行全面的模擬演練,以此保證相關(guān)任務(wù)的穩(wěn)定推進(jìn)。

2.3 提升方案質(zhì)量

在建筑工程推進(jìn)的過程中,建筑設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)布置方案是否合理將會直接成為對工程質(zhì)量形成影響的一些因素。設(shè)計人員需要著眼于BIM 技術(shù)應(yīng)用靈活性，合理設(shè)計結(jié)構(gòu)布置方案，保障整體設(shè)計的可行性以及科學(xué)性。通過引入BIM 數(shù)據(jù)庫，可以豐富建設(shè)設(shè)計方案的模型信息，不需要對相同的信息內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)輸入;同時，利用信息模型，可以針對模型進(jìn)行擴(kuò)展和修改，同時保持信息的正確性。引入BIM 之后，能夠利用可視化功能、擬真功能和碰撞測驗(yàn)功能，進(jìn)行模擬操作，解決建設(shè)方案中的管線碰撞和管弦綜合難題。一方面可以優(yōu)化管線的排布，還可以處提升凈空高度。同時，設(shè)計人員根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方案，結(jié)合BIM 技術(shù)能夠降低查詢時間和核對時間，顯著提升效率。

另外,在設(shè)計工作中,設(shè)計人員可以應(yīng)用BIM 技術(shù)構(gòu)建虛擬化的建筑模型,借此對建筑的設(shè)備管線排布方式進(jìn)行明確,對存在問題的部位及時調(diào)整。假設(shè),在對建筑模型進(jìn)行觀察時,設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)在設(shè)備房附近所存在的管線排布方式相對較為密集,就可以對設(shè)備房的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,借此有效加強(qiáng)管線排布的合理性以及安全性,加強(qiáng)整體設(shè)計方案的質(zhì)量。

3 結(jié)論

綜上所述,在當(dāng)前的建筑領(lǐng)域,利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作已然成為行業(yè)中人員慣用的一種方式。BIM 技術(shù)的有效應(yīng)用,能夠有效降低設(shè)計人員的工作壓力以及工作失誤,強(qiáng)化設(shè)計的質(zhì)量以及合理性。因此,設(shè)計人員應(yīng)大力發(fā)揮BIM 技術(shù)的應(yīng)用價值,將其與建筑設(shè)計工作形成深度結(jié)合,借此推動我國建筑設(shè)計領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展。