BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)方案前期深入探索應(yīng)用

殷曼

摘要：本文對BIM應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方案的前期階段進(jìn)行了初步總結(jié)，并對建筑設(shè)計(jì)方案前期的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，闡述了建筑施工階段前期規(guī)劃的利弊，并提出相應(yīng)的應(yīng)用建議，將來自BIM模型的Artlantis軟件與CAD軟件結(jié)合使用，使用應(yīng)用程序性能的三維內(nèi)容，對程序和主要工具進(jìn)行描述。最終介紹了應(yīng)用模式支持在設(shè)計(jì)階段改進(jìn)BIM的情況，我們相信BIM技術(shù)可以有效地提高前期設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量和效率，促進(jìn)工作質(zhì)量和效率的提高。

關(guān)鍵詞：前期設(shè)計(jì)工作，可視化，數(shù)據(jù)繼承，設(shè)計(jì)表達(dá)

在過去的20年中，CAD技術(shù)在建筑師的應(yīng)用得到普及和推廣，工程師們放棄了繪圖板，擺脫了傳統(tǒng)的手工繪圖、設(shè)計(jì)和計(jì)算，這可以說是技術(shù)領(lǐng)域的第一次數(shù)字革命。建筑信息模型（BIM）的發(fā)展將引發(fā)整個土木工程領(lǐng)域的第二次數(shù)字革命。BIM技術(shù)不僅帶來了現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代化，而且還間接影響了生產(chǎn)組織和管理模式，并長期影響著人們的思維變化，

一、BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的實(shí)施目標(biāo)

在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中實(shí)施BIM技術(shù)的最終目標(biāo)是提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，同時通過談判和后續(xù)施工來減少返工，以節(jié)省施工時間，從而節(jié)省項(xiàng)目資金。因此，在架構(gòu)設(shè)計(jì)階段實(shí)施BIM的最終結(jié)果必須被所有設(shè)計(jì)師應(yīng)用于設(shè)計(jì)方案。但是，在目前充分應(yīng)用的前提下，在建筑工程和建筑程序的應(yīng)用處于過渡時期將成為正常狀態(tài)。因此，根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求的特定條件，可以在以下不同的情況下實(shí)施BIM技術(shù)，在設(shè)計(jì)階段中選擇BIM團(tuán)隊(duì)、設(shè)計(jì)周期等。

二、BIM在建筑設(shè)計(jì)方案前期探索工作中的應(yīng)用

（一）通過分析前期設(shè)計(jì)工作的特征，我們相信BIM技術(shù)在早期設(shè)計(jì)工作中將繼續(xù)提供重大便宜：

1、視頻化（Videscriptionion）：BIM是一個專業(yè)的、抽象的架構(gòu)，描述了普及維度、三維可視化，從而使專業(yè)設(shè)計(jì)師和建筑商等非專業(yè)評估的需求得到更多滿足，使決策效率更高，精確度也更高。

2、數(shù)據(jù)繼承：從技術(shù)上講，BIM不會將建筑信息獨(dú)立于傳統(tǒng)的CAD中，而是使用模型文件（可以看成是一個微型文件）庫來存儲所有建筑信息。在上一階段引入BIM技術(shù)時，可以使用有保證的BIM技術(shù)在體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的早期階段檢查應(yīng)用程序，從而避免圖像的重復(fù)輸入。

3、模型深度可調(diào)整性：BIM建模需要加強(qiáng)細(xì)節(jié)和深度管理，這個問題是建筑工程設(shè)計(jì)方案前期工作的重要部分，設(shè)計(jì)者有時會陷入對“過多建模”的誤解中，對模型進(jìn)行合理的建模，能夠有效提升建筑方案設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。但是，在項(xiàng)目的初始階段，應(yīng)該使用更多的概念性組件，要包括簡單的幾何輪廓和參數(shù)。隨著模型逐漸加深，要使用更多細(xì)節(jié)來豐富模型。重要的是要考慮哪些細(xì)節(jié)是真正需要的，哪些不是必要的。減少不必要的細(xì)節(jié)會減少設(shè)計(jì)人員的工作量，提升軟件的運(yùn)行速度。同時BIM技術(shù)管理人員必須為項(xiàng)目制定詳細(xì)計(jì)劃，并在設(shè)計(jì)圖紙階段用較高的詳細(xì)級別替換先前的對象。這也可以開拓設(shè)計(jì)師的思維，并為他提供設(shè)計(jì)方案創(chuàng)造更多的自由。

4、簡化設(shè)計(jì)：參數(shù)和模塊化設(shè)計(jì)將使設(shè)計(jì)方案模型更加合理和實(shí)用，以供日后深化和實(shí)施。目前，設(shè)計(jì)學(xué)院的設(shè)計(jì)師往往很年輕，或者畢業(yè)以后就一直在編寫程序，而設(shè)計(jì)圖紙方面的經(jīng)驗(yàn)也很少。這樣，有時很容易脫離實(shí)際情況中的模式創(chuàng)建。如果架構(gòu)丟失，則可能會檢測到各種不合理的問題，導(dǎo)致最終的執(zhí)行計(jì)劃通常無法識別。由BIM技術(shù)開發(fā)的前期程序，要針對每個組件的模塊化參數(shù)進(jìn)行合理性設(shè)計(jì)，建筑面板墻柱窗和其他程序的設(shè)計(jì)也更具體，加深了建模設(shè)計(jì)師對體系結(jié)構(gòu)的理解。

5、設(shè)計(jì)表達(dá)的便利性：從對先前設(shè)計(jì)方案的表達(dá)階段的先前分析來看，很顯然最終的設(shè)計(jì)成像過程是工作量的集中和密集階段。設(shè)計(jì)人員必須繪制并填充CAD單元的平面、高度和截面。同時，外包服務(wù)公司必須創(chuàng)建3DMAX模型并創(chuàng)建最終渲染。必要時，完成建筑物或規(guī)劃動畫來展現(xiàn)。使用BIM技術(shù)，一切都變得更加容易：設(shè)計(jì)完成后，模型就基本完成了。只需要直接在模型上設(shè)置切割平面，以快速直接獲取每個位置的平面、視圖和剖面圖，進(jìn)而填充顏色。無論是可以導(dǎo)入REVIT模型還是ARCHICAD模型，利用ARTLANTIS或VRAY渲染器來制作真實(shí)材料，都可以輕松獲取真實(shí)的生態(tài)和建筑效果圖和動畫材料，以快速準(zhǔn)確地反映整個過程。

6、建筑仿真分析：BIM技術(shù)可以在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的早期階段為BIM模型執(zhí)行各種分析類型，例如面積分析、形狀因子分析、能見度分析、日光軌跡分析和建筑物疏散分析。通過分析，可以及時準(zhǔn)確地反映出設(shè)計(jì)方案的可靠性和可行性，可以為方案的合理設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

（二） BIM的當(dāng)前應(yīng)用

盡管我們已經(jīng)在初步工作中認(rèn)識到BIM的好處，但是我們應(yīng)該看到，當(dāng)前的狀況是各種設(shè)計(jì)公司在推進(jìn)BIM技術(shù)應(yīng)用方面遇到的巨大困難，尤其是在設(shè)計(jì)的早期階段。主要原因是：（1）外部變化的動力和壓力還不夠，業(yè)主通常在初期沒有BIM需求。（2）較大的軟件成本：設(shè)計(jì)工具、合作模型的變更所引起的軟硬件成本、培訓(xùn)成本.現(xiàn)有設(shè)計(jì)升級成本和新技術(shù)的累積成果會更高，設(shè)計(jì)院是有規(guī)律的使用BIM技術(shù)的設(shè)備的最終設(shè)計(jì)開始。（3）前期設(shè)計(jì)企業(yè)印刷，前期設(shè)計(jì)部門往往比現(xiàn)有業(yè)務(wù)更多，時間短、壓力大，對于設(shè)計(jì)公司實(shí)施BIM的高級管理人員、中層經(jīng)理、設(shè)計(jì)師沒有足夠的時間學(xué)習(xí)新的知識技術(shù)和能源。（4）個人技術(shù)改善的動力不足，許多設(shè)計(jì)師已經(jīng)習(xí)慣于固有的設(shè)計(jì)模式，并且不適應(yīng)3D參數(shù)化設(shè)計(jì)習(xí)慣和協(xié)作設(shè)計(jì)模式的變化?？梢韵嘈?，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)將限制思維，并且不愿意在學(xué)習(xí)上花費(fèi)過多的時間和成本，這將影響B(tài)IM的進(jìn)一步推廣。（5）技術(shù)不足：BIM工具的專業(yè)設(shè)計(jì)功能仍需要大量改進(jìn)，并且可以結(jié)合先前設(shè)計(jì)的工作特性加以改進(jìn)。

（三）推廣使用BIM的措施

從長遠(yuǎn)來看，盡管存在各種障礙，但BIM技術(shù)是一種新興的設(shè)計(jì)模型，因?yàn)榻ㄖ畔⒛Ｐ筒粌H是工具升級，而且BIM應(yīng)用程序還將改變設(shè)計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此BIM技術(shù)的發(fā)展仍非常迅速。工作模式還會在所有者、設(shè)計(jì)和客戶之間更改工作模式，通過支持BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以更好地控制建筑物的性能，可以在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案中盡早參與，以確保多方協(xié)作以創(chuàng)建更好的設(shè)計(jì)，滿足業(yè)主的需求。因此BIM在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用至關(guān)重要。

三、結(jié)語

綜上所述，BIM程序在應(yīng)用程序的早期階段也應(yīng)充分發(fā)揮作用，以利用建筑信息建模技術(shù)在早期方案規(guī)劃中進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，確保設(shè)計(jì)合理，并進(jìn)行實(shí)用的設(shè)計(jì)表達(dá)，以達(dá)到數(shù)據(jù)分析、建模的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)繼承等方面的提高。有效克服了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)無法跟上的觀點(diǎn)，并提高了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量和工作效率。

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