BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的運(yùn)用分析

葉麗丹 中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計研究院有限公司

1 前言

BIM技術(shù)在信息聯(lián)動性以及集成性等方面，有著不可忽略的優(yōu)勢與價值，將其運(yùn)用到建筑設(shè)計之中，能夠構(gòu)建起較為完整的建筑信息化模型，可為設(shè)計人員提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持，展現(xiàn)動態(tài)化設(shè)計成果，是幫助設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計碰撞、解決各項安全隱患的重要手段。為對該項技術(shù)展開科學(xué)應(yīng)用，保證其可以在建筑設(shè)計中得到更好地使用，對BIM 技術(shù)特點(diǎn)與功能等內(nèi)容展開分析，顯得極為必要。

2 BIM技術(shù)特點(diǎn)

BIM技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①優(yōu)化性。通過對該項技術(shù)的合理運(yùn)用，能夠達(dá)到對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效優(yōu)化的目標(biāo)，可使建筑結(jié)構(gòu)實(shí)體穩(wěn)定性以及安全性得到切實(shí)提升，保證整體設(shè)計方案質(zhì)量，能夠最大限度保證設(shè)計方案安全系數(shù)，做好風(fēng)險因素控制；②可視性。技術(shù)應(yīng)用主要以3D技術(shù)建模為主，能夠?qū)⒔ㄖY(jié)構(gòu)以動態(tài)化形式呈現(xiàn)出來，可視化優(yōu)勢較為明顯，更加便于后續(xù)溝通以及交流，可有效減少對接過程中出現(xiàn)的誤差；③模擬性。由于技術(shù)應(yīng)用是以實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)展開模型構(gòu)建的，所以說構(gòu)建其的模型能夠真實(shí)對建筑物具體情況進(jìn)行模擬，可幫助設(shè)計人員掌握各項設(shè)計缺陷，及時展開方案調(diào)整，可對施工期間出現(xiàn)的各種問題實(shí)施模擬，能夠在設(shè)計階段為后續(xù)施工提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)參考；④可出圖性。在相關(guān)技術(shù)支持下，運(yùn)用BIM技術(shù)展開的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，可自動形成相應(yīng)圖紙，能夠達(dá)到有效壓縮設(shè)計時間，保證設(shè)計效率的目標(biāo)，這對于設(shè)計工作開展以及后續(xù)工作落實(shí)而言，都是極為有利的。

3 BIM技術(shù)功能

將BIM 技術(shù)用于建筑設(shè)計，能夠利用技術(shù)優(yōu)勢對工程圖紙展開可視化處理。會依靠收集到的各類數(shù)據(jù)，展開數(shù)學(xué)模型構(gòu)建，進(jìn)而完成工程設(shè)計模擬以及工程圖紙輸出。模型中所包含的設(shè)計信息極為豐富，在條件出現(xiàn)更新或變化時，模型會自動展開調(diào)整，整體應(yīng)用極為智能，能夠在發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題時，通過對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的方式，對模型展開優(yōu)化，可有效規(guī)避參數(shù)錯誤所造成的一系列問題。在BIM 技術(shù)支持下，圖紙調(diào)整效率以及設(shè)計效率會得到極大提升，設(shè)計人員能夠有更多的精力用于現(xiàn)場施工以及重點(diǎn)項目設(shè)計方面，可謂設(shè)計方案可行性以及科學(xué)性提供有力保障。

以數(shù)據(jù)信息為依托的數(shù)字化模型，含有大量信息內(nèi)容，可構(gòu)建起較為完整的工程信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)，用于進(jìn)行工程監(jiān)管以及建設(shè)等信息存儲，可將各種信息間關(guān)聯(lián)緊密結(jié)合在一起，為協(xié)同設(shè)計以及相關(guān)設(shè)計開展提供支援支持。當(dāng)涉及人員需要某結(jié)構(gòu)位置信息時，只需對該區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)擊，便可獲得想要的所有信息，可有效規(guī)避溝通不暢以及信息提供不完整等問題，能夠?yàn)樵O(shè)計工作順利開展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

4 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

4.1 設(shè)計動態(tài)控制

由于建筑工程普遍存在著工程量大以及施工時間長等方面的特征，整體工程活動較為復(fù)雜，所以在展開建筑設(shè)計時，需要做好設(shè)計動態(tài)控制，要通過對BIM技術(shù)的合理運(yùn)用，根據(jù)工程施工周期以及施工質(zhì)量等要求，對設(shè)計全過程展開管控，確保各項設(shè)計工作能夠得到有效控制，保證最終工程施工效果。設(shè)計人員需要利用該項技術(shù)，對工程建設(shè)全過程展開實(shí)時監(jiān)控，及時對各項參數(shù)數(shù)據(jù)展開收集，保證數(shù)據(jù)庫內(nèi)信息實(shí)時性以及完整性，以便在參數(shù)發(fā)生變化時，及時利用所建設(shè)模型對后續(xù)變化展開分析，確定是否會對整體設(shè)計產(chǎn)生影響，是否需要進(jìn)行展開設(shè)計調(diào)整，以防出現(xiàn)設(shè)計方案與實(shí)際施工不符狀況。

4.2 設(shè)計任務(wù)分析

在確定工程項目后，需要通過對BIM技術(shù)的運(yùn)用，對工程設(shè)計任務(wù)展開全面性分析。為保證分析工作可以順利展開，設(shè)計方需要指派專業(yè)團(tuán)隊對建設(shè)地展開實(shí)際勘察，確定地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及水文等信息，而設(shè)計人員需要按照勘察數(shù)據(jù)，在BIM 軟件中輸入信息并完成數(shù)據(jù)模型建設(shè)。在模型構(gòu)建完成之后，設(shè)計人員需要對多種方案展開探討與研究，以便按照工程建設(shè)要求挑選出性價比較高且工程量較少的方案，得到最優(yōu)設(shè)計。

4.3 設(shè)計方案形成

在最優(yōu)設(shè)計方案確定之后，需要通過統(tǒng)籌規(guī)劃，對設(shè)計方案展開全盤考慮，保證整體布局合理性以及實(shí)用性。設(shè)計人員可利用BIM 技術(shù)具有的可視化優(yōu)勢，通過對各項數(shù)據(jù)資料進(jìn)行錄入的方式，對建筑總體布局設(shè)計情況展開分析，保證建筑美觀性以及建設(shè)合理性能夠與項目建設(shè)要求相符。同時，需要做好出入口配置，保證出入口位置設(shè)置合理性，以防出現(xiàn)人流過密問題。要在完成規(guī)劃之后，對設(shè)計細(xì)節(jié)展開處理，可通過對BIM 建筑模型的運(yùn)用，將建筑內(nèi)各元素體量關(guān)系直觀呈現(xiàn)出來，并要通過反復(fù)實(shí)踐做好數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整，以求獲得更優(yōu)化設(shè)計模型。例如，在實(shí)施裝飾設(shè)計過程中，可利用BIM技術(shù)具有的仿真功能，將設(shè)計效果直觀呈現(xiàn)出來，這樣不僅能夠幫助設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計不足之處，同時還更加便于建設(shè)方進(jìn)行觀察，能夠就具體問題展開探討與分析，可有效提高修改方案滿意度，防止后續(xù)一系列問題。

4.4 設(shè)計方案確定

按照一般設(shè)計流程，在設(shè)計方案形成之后，會經(jīng)過兩輪的修正獲得最終設(shè)計方案。而在確定方案后，會按照國家各項標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，對模型數(shù)據(jù)展開分析，以便做好細(xì)節(jié)調(diào)整，保證建筑空間合理性以及美觀性。在此過程中，設(shè)計人員需要通過對BIM技術(shù)的運(yùn)用，通過對各種參數(shù)的嘗試，獲得最優(yōu)參數(shù)數(shù)值。之外，要通過對技術(shù)所具有的仿真功能的運(yùn)用，將綠化以及其他局部設(shè)計情況真實(shí)呈現(xiàn)出來，保證環(huán)境以及其他影響因素所可能造成的問題能夠全面展現(xiàn)出來，以便按照模型對各種影響因素展開綜合考量，降低建筑布局對周邊環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)建筑與環(huán)境的和諧共處，進(jìn)而完成第一輪修正。

在實(shí)施第二輪修正時，主要需要展開碰撞檢測以及細(xì)化處理兩方面操作。在進(jìn)行碰撞檢查過程中，需要通過對模型的運(yùn)用，對構(gòu)件間沖突以及設(shè)計沖突展開檢測，及時規(guī)避各種施工矛盾，做好沖突點(diǎn)調(diào)整。而在進(jìn)行細(xì)化處理過程中，要利用BIM 技術(shù)展開建筑平面視圖分析，設(shè)置建筑標(biāo)高以及建筑軸網(wǎng)，并對梁柱以及墻體等構(gòu)建實(shí)施優(yōu)化處理，及時對設(shè)計不和諧處進(jìn)行調(diào)整，保證最終設(shè)計效果。此外，還需對凈高展開分析，尤其要對管線密集區(qū)域凈高情況展開檢測，確定樓層之間凈高高度是否與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符，是否會對管線安裝形成影響，以便通過篩查確定各位置凈高是否合理，及時對凈高高度展開調(diào)整。

4.5 設(shè)計模型更新

由于工程建設(shè)整體過程時間相對較長，能夠產(chǎn)生影響的因素相對較多，所以即便獲得最優(yōu)設(shè)計方案，也有可能會出現(xiàn)實(shí)際情況和設(shè)計不符的狀況，需要隨時對施工圖模型展開調(diào)整。針對這一問題，設(shè)計人員可通過對BIM技術(shù)的運(yùn)用，及時按照實(shí)時狀態(tài)對模型進(jìn)行更新與調(diào)整，保證模型數(shù)據(jù)信息時效性以及精準(zhǔn)性，確保項目建設(shè)各方能夠溝通暢通，保證設(shè)計模型各項功能可以在工程建設(shè)中得到充分性發(fā)揮。

在對施工圖模型進(jìn)行更新時，技術(shù)人員需要按照業(yè)主以及涉及單位共同簽訂的設(shè)計變更合同，根據(jù)圖紙以及文件具體內(nèi)容，對模型實(shí)施調(diào)整。模型的具體更新頻率，可按照項目進(jìn)展以及具體項目情況進(jìn)行確定，但需注意，在對模型使用時要確定模型是否為最新模型，以防出現(xiàn)模型使用錯誤的狀況。同時需要對設(shè)計變更內(nèi)容進(jìn)行記錄，以為后續(xù)各項工作開展提供依據(jù)，應(yīng)保證最新設(shè)計文件和模型最新狀態(tài)的相符程度，避免出現(xiàn)兩者更新不符狀況。

5 BIM技術(shù)應(yīng)用難點(diǎn)

盡管BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計方面具有諸多應(yīng)用優(yōu)勢，但其在具體使用時所遇到的應(yīng)用難點(diǎn)仍然是不可忽視的，需要通過對其展開詳細(xì)分析而確定具體難點(diǎn)解決方案，以防對最終技術(shù)應(yīng)用效果形成影響。

一方面在進(jìn)行設(shè)計模型構(gòu)建過程中，需要對算法展開科學(xué)選擇，應(yīng)保證算法與模型構(gòu)建需求的一致程度，確保其能夠正確對結(jié)構(gòu)展開分析，以防出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)不符狀況。設(shè)計人員需要按照用戶具體要求，展開動態(tài)化模型建設(shè)，要保證整體模型建設(shè)、設(shè)計和實(shí)際情況的相符程度，且要展開綜合考量，保證模型空間真實(shí)性，以防對后續(xù)施工形成干擾；另一方面應(yīng)保證模型施工圖紙輸出性能，要對人員以及施工材料和結(jié)構(gòu)性能等多方面因素展開分析，做好系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)勘察以及真實(shí)性審查等工作，保證輸入數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性以及實(shí)效性，從而為高質(zhì)量模型結(jié)構(gòu)建設(shè)奠定基礎(chǔ)，保證結(jié)構(gòu)性能能夠切實(shí)符合設(shè)計要求以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

技術(shù)人員應(yīng)明確，在進(jìn)行建筑模型建設(shè)過程中，需要展開施工圖文檔完全數(shù)據(jù)模型、建筑物理模型以及建筑結(jié)構(gòu)分析等模型建設(shè)，要保證模型內(nèi)數(shù)據(jù)完整性，且要按照具體設(shè)計要求以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范逐步展開技術(shù)應(yīng)用，要保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的相符性，確保各類型數(shù)據(jù)模型連接有效性。如果存在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)建設(shè)計與相關(guān)規(guī)范要求不符的狀況，可能會造成大量數(shù)據(jù)丟失問題，所以該問題需要引起設(shè)計人員足夠重視，要在對設(shè)計規(guī)范展開深入研究之后，在結(jié)合具體設(shè)計要求展開模型建設(shè)以及技術(shù)使用。除此之外，設(shè)計人員需要結(jié)合技術(shù)應(yīng)用常出現(xiàn)問題，按照建筑工程具體情況設(shè)計出一系列應(yīng)對措施，保證在問題出現(xiàn)時能夠?qū)⒏黜棑p失控制在最低，進(jìn)而將模型效用最大化發(fā)揮出來，為工程建設(shè)創(chuàng)造出更加有利的條件。

6 結(jié)束語

通過本文對BIM 技術(shù)的介紹，使我們對該項技術(shù)應(yīng)用以及技術(shù)功能等有了更加清晰的認(rèn)知。鑒于該項技術(shù)在建筑設(shè)計方面所起到的重要作用，設(shè)計人員需要進(jìn)一步加強(qiáng)對技術(shù)應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容的研究力度，要在現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上，做好經(jīng)驗(yàn)結(jié)束語以及應(yīng)用問題反思，保證各項技術(shù)使用問題能夠得到妥善處理，技術(shù)優(yōu)勢能夠最大化發(fā)揮到建筑設(shè)計之中，進(jìn)而為設(shè)計工作開展提供精準(zhǔn)技術(shù)方面支持，保證設(shè)計工作最終開展質(zhì)量，為整體工程項目建設(shè)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。由于BIM 技術(shù)應(yīng)用所涉及內(nèi)容較為繁雜，本文無法逐一進(jìn)行闡述，所以只希望本文所述能夠?qū)ㄖO(shè)計工作開展起到一定參考作用。