我國建筑設(shè)計行業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用淺析

蔡夢雅 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230031）

1 BIM技術(shù)概述

BIM（Building Information Modeling）的全稱是建筑信息模型。BIM是以建設(shè)項目的相關(guān)信息數(shù)據(jù)為模型基礎(chǔ)來建立建筑模型，再通過數(shù)字信息仿真來對建筑物的真實信息進(jìn)行模擬。

大部分建筑設(shè)計師使用BIM都是為了提高工作效率，但是BIM技術(shù)的核心意義并不局限于此。BIM技術(shù)具有可視化、仿真性、協(xié)調(diào)性、繪圖性和優(yōu)化性五個特點，這使得以BIM應(yīng)用為載體的項目管理信息化可以進(jìn)行“三維渲染、宣傳展示”，“快速算量、提升精度”，“多算對比、有效管控”，“精確計劃、減少浪費”，“虛擬施工、高效協(xié)同”，“沖突調(diào)用、決策支持”，從而達(dá)到提升項目生產(chǎn)效率、縮短工期、降低建造成本的目的。

2 我國建筑設(shè)計行業(yè)BIM技術(shù)興起的背景

當(dāng)前中國的建筑量在全球都名列前茅，在全球可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境中，建筑業(yè)同樣面臨相同的可持續(xù)發(fā)展的問題。在這個大背景下，造就了建筑業(yè)和BIM技術(shù)融合的必然性，其中建筑設(shè)計行業(yè)應(yīng)用和推廣BIM技術(shù)的時間對比于其他行業(yè)的時間均較長。究其背后的原因，第一，在建筑設(shè)計過程中，尤其是和業(yè)主、施工方、相關(guān)政府管理部門的對接過程中，會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)和文件。一方面容易造成數(shù)據(jù)和文件的丟失，另一方面不能及時對變更的數(shù)據(jù)和文件進(jìn)行共享。而BIM技術(shù)基于三維信息模型的設(shè)計模式在很大方面改善了上述存在的問題。第二，隨著建筑市場的逐漸規(guī)范化，BIM技術(shù)也眾望所歸，成了建筑業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)到位的產(chǎn)物，這也是信息化進(jìn)步的體現(xiàn)。第三，國內(nèi)大部分設(shè)計院雖然已習(xí)慣于傳統(tǒng)的二維設(shè)計圖紙的設(shè)計模式，但仍有不少設(shè)計院希望學(xué)習(xí)更先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)，不僅達(dá)到節(jié)省人力、物力和財力的目的，還能更安全高效地完成設(shè)計項目。這種創(chuàng)新的理念進(jìn)一步助推了BIM技術(shù)的應(yīng)用和推廣。第四，BIM技術(shù)的先進(jìn)性和優(yōu)越性，使得建筑設(shè)計過程更加協(xié)同化、合理化。熟悉BIM操作流程后，將大大減少建筑設(shè)計人員的工作量，提高建筑設(shè)計人員的工作效率。

同時，BIM建筑設(shè)計領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也陸續(xù)發(fā)布。2016年12月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（2017年07月1日生效）的公告，2018年12月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程設(shè)計信息模型制圖標(biāo)準(zhǔn)》（2019年06月1日生效）和《建筑信息模型設(shè)計交付標(biāo)準(zhǔn)》（2019年06月1日生效）的公告，進(jìn)一步明確了BIM在建筑設(shè)計中應(yīng)用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、制圖標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計交付標(biāo)準(zhǔn)。BIM的相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)也會越來越完善。

3 我國建筑設(shè)計行業(yè)BIM技術(shù)現(xiàn)狀

當(dāng)前，中國建筑設(shè)計行業(yè)正處于信息化高速變革時期，政府大力支持建筑業(yè)信息化領(lǐng)域的項目。同時，雖然國內(nèi)大部分設(shè)計院尚處于起步或局部應(yīng)用的階段，且建筑設(shè)計行業(yè)內(nèi)借鑒和推廣的BIM應(yīng)用模式也較少，但仍有許多建筑設(shè)計相關(guān)企業(yè)希望利用信息化技術(shù)來改變企業(yè)落后的管理方式，提升市場競爭力。

3.1 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

從二維設(shè)計到三維空間設(shè)計。BIM技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)設(shè)計模式，而提出一種全新的設(shè)計思維模式。它將傳統(tǒng)的平面二維繪圖轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀S設(shè)計的數(shù)字化建造，包括如建筑構(gòu)件的材料、性能、價格、重量、位置、進(jìn)度等的三維幾何形狀信息，使得建筑工程在其整個進(jìn)程中達(dá)到顯著提高效率、大量減少風(fēng)險的目的，從而支持項目運營管理、生命周期建設(shè)等。

從粗放設(shè)計到集成設(shè)計。BIM的全新工作模式不再是傳統(tǒng)的單兵作戰(zhàn)的獨立設(shè)計模式，而是轉(zhuǎn)變成各專業(yè)協(xié)同設(shè)計的緊密聯(lián)系的工作模式。這種工作模式可減少工種圖紙間的“錯漏缺”現(xiàn)象，包括設(shè)計計劃、版本控制、互提資料、校對審核等，便于根據(jù)實際情況對原設(shè)計方案進(jìn)行修改，從而縮短設(shè)計時間。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中，相對于傳統(tǒng)設(shè)計修改模式方面，極大地發(fā)揮了便捷、高效的特點，還可以減少建筑方案設(shè)計和后續(xù)設(shè)計間的重復(fù)繪制工作，從而避免設(shè)計中各環(huán)節(jié)的脫鉤。

BIM技術(shù)在設(shè)計各階段的應(yīng)用。現(xiàn)如今，BIM技術(shù)的應(yīng)用可貫穿建筑設(shè)計的全過程。在方案設(shè)計階段，除了分析形狀、體積和空間之外，還可以同時分析能耗和建筑成本，從而使對初始程序的決策更加科學(xué)。在初步設(shè)計階段，每個專業(yè)建立BIM模型，并將模型信息用于分析能耗，結(jié)構(gòu)，聲學(xué)，日照，熱工程等，并進(jìn)行干擾檢查、規(guī)格檢查和工程量統(tǒng)計。在施工圖設(shè)計階段，設(shè)計人員可以多視角動態(tài)觀看BIM模型，并可以從BIM模型中來獲取各個角度的圖紙和其他統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

3.2 BIM技術(shù)應(yīng)用和推廣的阻礙因素

建筑設(shè)計行業(yè)中BIM的應(yīng)用和推廣有著一定阻礙因素。第一，BIM技術(shù)推廣應(yīng)用環(huán)境的欠缺。BIM技術(shù)意味著一個全新的建筑設(shè)計行業(yè)的操作模式，如果缺少政府的大力支持，要重置目前的行業(yè)模式，無疑是比較難的。第二，BIM技術(shù)起步晚，當(dāng)前國內(nèi)相關(guān)BIM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)較少，導(dǎo)致BIM設(shè)計沒有相對統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。第三，設(shè)計單位培養(yǎng)BIM設(shè)計人員，需要投入大量的資金和時間，用于購買相關(guān)軟件，人員培訓(xùn)，建立BIM設(shè)計工作新流程等，這讓很多小型設(shè)計單位對培養(yǎng)BIM技術(shù)人員望而卻步。第四，BIM技術(shù)的應(yīng)用，使設(shè)計工作從二維設(shè)計到三維設(shè)計，從相對獨立設(shè)計到協(xié)同設(shè)計，設(shè)計人員習(xí)慣于傳統(tǒng)畫圖設(shè)計模式，對新興起的BIM技術(shù)的接受度和參與度都不高，同時文件的修改和調(diào)整也將帶來巨大的模型維護(hù)工作量，這都對國內(nèi)BIM技術(shù)的推廣和實施造成阻礙。第五，很多業(yè)主對BIM技術(shù)缺乏認(rèn)知，在項目設(shè)計中，很多業(yè)主不主動要求使用，甚至拒絕BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用。第六，國內(nèi)相關(guān)BIM人才較少，現(xiàn)有BIM人員水平參差不齊，直接導(dǎo)致BIM宣傳難以推廣。

4 我國建筑設(shè)計行業(yè)BIM技術(shù)的發(fā)展前景

雖然BIM技術(shù)現(xiàn)階段在國內(nèi)發(fā)展相對并不成熟，并存在著一定的發(fā)展阻礙因素，但BIM技術(shù)以其獨有的特色和優(yōu)勢，在我國建筑設(shè)計領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

BIM技術(shù)促進(jìn)建筑設(shè)計方式的根本性變革。全過程BIM一體化正向設(shè)計，有利于設(shè)計與算量一體化，有利于設(shè)計與施工一體化，有利于設(shè)計與運維一體化。全專業(yè)一體化三維正向設(shè)計，對推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化融合發(fā)展具有重要推動作用。

BIM技術(shù)可以促進(jìn)建筑設(shè)計行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。BIM技術(shù)可按照綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)和要求，達(dá)到降低建筑能耗的目的，并能促進(jìn)建筑節(jié)能技術(shù)研究的發(fā)展進(jìn)步。這將對環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)可再生資源的使用，促進(jìn)建筑設(shè)計的綠色可持續(xù)發(fā)展等具有重大意義。

BIM技術(shù)可以促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)向工業(yè)化發(fā)展。我國建筑業(yè)“十三五”規(guī)劃的方向之一是建筑工業(yè)化、建筑裝配化。BIM技術(shù)在建筑工業(yè)化和建筑裝配化的應(yīng)用，可極大節(jié)省工程造價，縮短建設(shè)工期，從而有利于建筑構(gòu)配件市場化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于促進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)語

中國作為世界上最大的建筑市場之一，BIM技術(shù)的應(yīng)用和推廣是時代所趨。BIM技術(shù)在這場建筑設(shè)計信息化變革中扮演著重要角色，對整個傳統(tǒng)建筑設(shè)計行業(yè)產(chǎn)生了巨大的沖擊和改變。BIM技術(shù)的不斷普及、應(yīng)用和推廣，將對我國建筑設(shè)計行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和健康綠色發(fā)展起到重要的推動作用。