BIM技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方法的沖擊

黃寒杜

【摘要】隨著國(guó)加經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑形態(tài)的多樣化和建筑功能的多元化都預(yù)示著建筑行業(yè)進(jìn)入飛速發(fā)展的時(shí)期，同時(shí)，面對(duì)現(xiàn)今建筑工程復(fù)雜多樣的設(shè)計(jì)要求，作為傳統(tǒng)建筑行業(yè)的主流設(shè)計(jì)技術(shù)，CAD設(shè)計(jì)技術(shù)的劣勢(shì)已經(jīng)凸顯。而新興建筑信息模型（Building Information Modeling）技術(shù)具有的集成、具象和智能的特點(diǎn)，更加適應(yīng)現(xiàn)今工程建設(shè)設(shè)計(jì)信息化發(fā)展的要求。本文對(duì)BIM 技術(shù)與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)技術(shù)做比較，闡述BIM技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方法的沖擊。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);傳統(tǒng)建筑;設(shè)計(jì)方法;沖擊

1、BIM技術(shù)概述

BIM是Building Information Modeling 的縮寫(xiě)，翻譯為中文是建筑信息模型。BIM技術(shù)最早被認(rèn)為是一個(gè)可以進(jìn)行創(chuàng)建、修改、共享、管理建筑信息的過(guò)程，它是一種創(chuàng)新的設(shè)計(jì)工具。在BIM技術(shù)的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，最初階段時(shí)就會(huì)由專(zhuān)項(xiàng)人員利用三維數(shù)字設(shè)計(jì)及工程軟件，建造出全方位的數(shù)字化建筑模型，以便項(xiàng)目委托方和工程設(shè)計(jì)師以及相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)施工方共同操作，從而進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理建造等工作。它具有可視性、協(xié)同性、模擬性、優(yōu)化性以及可出圖性等諸多特點(diǎn)。BIM是建筑物在設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中，創(chuàng)建并使用的完善的數(shù)字化的3D幾何信息模型。BIM 模型既包含了建筑構(gòu)件的幾何形狀信息，又包含了大量的非幾何信息，比如建材的強(qiáng)度等級(jí)、耐火性能、構(gòu)件的造價(jià)及裝配采購(gòu)等等信息。BIM不同于傳統(tǒng)的純數(shù)字化設(shè)計(jì)，它是通過(guò)三維數(shù)字設(shè)計(jì)和工程建模軟件將建筑信息虛擬化，BIM的建筑組件與實(shí)際建筑物的構(gòu)件是一致的，這對(duì)傳統(tǒng)的電腦輔助設(shè)計(jì)用向量圖像構(gòu)圖來(lái)顯示物體的設(shè)計(jì)方法而言是一個(gè)根本上的改變。

目前，BIM技術(shù)理念在我國(guó)的建筑行業(yè)中，已經(jīng)從萌芽狀態(tài)過(guò)渡到理性發(fā)展階段。在相關(guān)政府部門(mén)的大力支持下，北上廣等發(fā)達(dá)城市已經(jīng)推行BIM的性格政策。一些先進(jìn)的建筑設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)也開(kāi)始研究和使用BIM技術(shù)，并且成立了相關(guān)小組。但是細(xì)數(shù)BIM技術(shù)在我國(guó)的實(shí)際應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)很多設(shè)計(jì)單位并沒(méi)有在項(xiàng)目全生命周期中貫穿BIM技術(shù)的應(yīng)用，導(dǎo)致出現(xiàn)了假的BIM技術(shù)。

2、傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的局限性

2.1 傳統(tǒng)建筑行業(yè)的劣勢(shì)

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)流程復(fù)雜，解決手段單一，工作效率低下。一是在項(xiàng)目設(shè)計(jì)方面各個(gè)專(zhuān)業(yè)部門(mén)間的溝通比較繁瑣，不能實(shí)現(xiàn)同步協(xié)調(diào)，常出現(xiàn)因?yàn)轫?xiàng)目周期長(zhǎng)而導(dǎo)致人員變動(dòng)頻繁，設(shè)計(jì)圖紙錯(cuò)誤的現(xiàn)象，從而使整個(gè)項(xiàng)目推進(jìn)緩慢。二是在項(xiàng)目接洽時(shí)，如果委托方與設(shè)計(jì)方在討論方案的過(guò)程中出現(xiàn)異議，就需要對(duì)不同的專(zhuān)業(yè)模塊進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最后再交由委托方審查。三是在實(shí)際施工過(guò)程中，按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的圖紙施工無(wú)法實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)變動(dòng)，要重新與設(shè)計(jì)方討論后才能進(jìn)行后續(xù)的施工，這對(duì)施工方而言，項(xiàng)目施工難度較大，效率較低，導(dǎo)致項(xiàng)目進(jìn)程緩慢，嚴(yán)重?fù)p耗了資金。

2.2 復(fù)雜的傳統(tǒng)建筑行業(yè)設(shè)計(jì)流程

傳統(tǒng)建筑行業(yè)設(shè)計(jì)流程大體上可以分為方案設(shè)計(jì)階段，初步設(shè)計(jì)階段，施工圖設(shè)計(jì)階段這三大階段。方案設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員在接洽任務(wù)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研后，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)構(gòu)想出滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的方案及各類(lèi)圖紙、說(shuō)明、主要設(shè)備選型、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、總結(jié)總體方案說(shuō)明和優(yōu)缺點(diǎn)，然后推薦方案，最后匯報(bào)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)階段，建筑專(zhuān)業(yè)與其他專(zhuān)業(yè)互相提供資料，各個(gè)專(zhuān)業(yè)提出相關(guān)要求后協(xié)調(diào)各工種間的關(guān)系，最后再編制技術(shù)說(shuō)明及工程概算。施工圖設(shè)計(jì)階段，各個(gè)專(zhuān)業(yè)間要先相互協(xié)調(diào)溝通，再繪制滿(mǎn)足施工要求的圖紙，最后確定全部工程的預(yù)算及造型。

2.3 CAD技術(shù)相對(duì)于BIM的局限性

CAD技術(shù)的出現(xiàn)讓設(shè)計(jì)師從傳統(tǒng)的手繪圖板轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂糜?jì)算機(jī)軟件制圖，它是建筑行業(yè)經(jīng)歷的第一次信息化革命。CAD設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師要分別繪制出建筑的各個(gè)視圖，在對(duì)視圖進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整時(shí)，要逐個(gè)的修改平面、立面、剖面等各個(gè)圖紙才能達(dá)到改動(dòng)的目的。而B(niǎo)IM設(shè)計(jì)只需要一個(gè)模型就可以生成不同的視圖，在細(xì)節(jié)調(diào)整時(shí)，也只是修改相應(yīng)的構(gòu)件就可以達(dá)到全局調(diào)整的目的。在整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成前，CAD設(shè)計(jì)人員需要先完成結(jié)構(gòu)計(jì)算、熱工計(jì)算、節(jié)能計(jì)算、工程量統(tǒng)計(jì)等流程的計(jì)算模型，才能對(duì)每個(gè)單項(xiàng)進(jìn)行調(diào)整，而B(niǎo)IM的建筑物模型可以直接進(jìn)行以上的運(yùn)算，且可以進(jìn)行單項(xiàng)的調(diào)整。BIM不僅包括了設(shè)計(jì)過(guò)程中的全生命周期信息模型，還包括了建筑工程管理行為模型，并且有效的將這兩種模型整合在同一系統(tǒng)下進(jìn)行管理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化。

3、BIM技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的沖擊

3.1 BIM設(shè)計(jì)技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)思維的改變

BIM技術(shù)的出現(xiàn)，讓建筑師不再對(duì)用單純的二維圖紙來(lái)表達(dá)三維的空間形態(tài)而苦惱，它拓展了建筑師對(duì)于建筑形態(tài)的課操作性，讓建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和建造從二維邁入了三維、甚至思維的數(shù)字化行列。

3.2 建筑設(shè)計(jì)方法的改變

與傳統(tǒng)的二維計(jì)算機(jī)制圖模式相比，BIM提供了更加直觀且具有共同標(biāo)靶的設(shè)計(jì)方式，創(chuàng)建和共享了可計(jì)算的、高一致性、強(qiáng)合作性的建筑項(xiàng)目信息，提供了高質(zhì)量的設(shè)計(jì)圖紙和虛擬模型及運(yùn)營(yíng)管理檔案。建筑設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)變主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：第一，BIM是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所支持的特定文件格式來(lái)完成建模，再將BIM中的相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入相應(yīng)的施工軟件中。運(yùn)用Revit軟件，根據(jù)二維設(shè)計(jì)圖來(lái)創(chuàng)建項(xiàng)目的建筑模型、結(jié)構(gòu)模型、設(shè)備模型，然后對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行三維立體動(dòng)態(tài)展示，讓設(shè)計(jì)方和施工方等各個(gè)慘與方能夠直觀的理解方案設(shè)計(jì)和觀察設(shè)計(jì)成果，并檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)的可行性，在施工前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)做出相應(yīng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的信息協(xié)調(diào)和成本控制。第二，傳統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程通常都是按照“建筑-結(jié)構(gòu)-水電”的順序進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于不同專(zhuān)業(yè)所以在不同環(huán)節(jié)的交流對(duì)接時(shí)會(huì)出現(xiàn)溝通不足、信息阻塞等問(wèn)題，使得不同設(shè)計(jì)個(gè)體的版本之間存在沖突和差異，例如土建內(nèi)部的沖突，水電暖各專(zhuān)業(yè)間的沖突以及建筑結(jié)構(gòu)和各類(lèi)設(shè)備之間的沖突，這種情況下，就會(huì)給項(xiàng)目的實(shí)施帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。如果設(shè)計(jì)人員運(yùn)用了BIM技術(shù)的話，就可以有效的避免以上情況的發(fā)生，因?yàn)锽IM系統(tǒng)軟件的自動(dòng)檢測(cè)功能可以找出并提示沖突點(diǎn)。BIM可以將參與設(shè)計(jì)的各個(gè)專(zhuān)業(yè)圖紙集成到同一個(gè)建筑信息模型中，為各個(gè)專(zhuān)業(yè)只間進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)提供良好的平臺(tái)。第三，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)BIM技術(shù)把設(shè)計(jì)成果直觀且生動(dòng)的為業(yè)主做展現(xiàn)，再加上一定的效果渲染，讓設(shè)計(jì)成果有跡可循、有據(jù)可依，使業(yè)主能夠更加理性的判斷出該設(shè)計(jì)是否真正滿(mǎn)足自己的需求，并且可以及時(shí)的反饋給設(shè)計(jì)方，以便做出相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整讓整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)達(dá)到業(yè)主、設(shè)計(jì)方、施工方多贏的結(jié)果。

結(jié)語(yǔ)：

BIM的出現(xiàn)雖然對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)生了一定的沖擊力，但是也從另一角度激發(fā)了建筑行業(yè)的機(jī)制和體制的再創(chuàng)新。國(guó)家相關(guān)部門(mén)已經(jīng)提出了很多關(guān)于推進(jìn)BIM技術(shù)的政策，期望BIM技術(shù)能夠在我國(guó)的建筑領(lǐng)域得到普及。

參考文獻(xiàn)：

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