BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及推廣策略分析

朱方旭

中國(guó)聯(lián)合工程有限公司 浙江 杭州 310051

引言

建筑、工程和施工是技術(shù)進(jìn)步顯著領(lǐng)域，信息和通信技術(shù)使用的增加，對(duì)建筑設(shè)計(jì)人員的能力提出了更高的要求[1]。在21世紀(jì)，數(shù)字能力是決定性的優(yōu)勢(shì)，建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是使用建筑信息模型（BIM）技術(shù)等現(xiàn)代進(jìn)步技術(shù)來(lái)進(jìn)行的。本研究試圖更詳細(xì)地確定在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)領(lǐng)域，使用BIM技術(shù)的重要性，以及推廣BIM技術(shù)的有效策略。

1 BIM技術(shù)概述及其實(shí)踐應(yīng)用

1.1 BIM技術(shù)概述

BIM是指在建筑設(shè)施的整個(gè)生命周期（包括其設(shè)計(jì)，建造和運(yùn)營(yíng)）中，始終如一地連續(xù)使用數(shù)字信息。為了充分發(fā)揮BIM方法的潛力，必須對(duì)它的關(guān)鍵原理和應(yīng)用有基本的了解。

當(dāng)今建筑行業(yè)中的信息交換很大程度上取決于技術(shù)圖紙的交換，這些技術(shù)圖紙主要以剖面，平面圖和詳細(xì)圖紙的形式反映建筑信息。此類線條圖通常無(wú)法由計(jì)算機(jī)解釋，其中包含的信息大部分無(wú)法自動(dòng)訪問和處理。BIM為結(jié)構(gòu)的規(guī)劃、構(gòu)造和操作中的計(jì)算機(jī)支持提供了深遠(yuǎn)的可能性。因?yàn)橛嘘P(guān)結(jié)構(gòu)的信息不是存儲(chǔ)在圖形中，而是以全面的數(shù)字結(jié)構(gòu)模型的形式創(chuàng)建、存儲(chǔ)和傳遞，這就是BIM概念的來(lái)歷。

BIM是一個(gè)集成的數(shù)字框架，在設(shè)計(jì)－施工－維護(hù)－鏈條中，它構(gòu)成了所有建筑項(xiàng)目合作的信息管理基礎(chǔ)。BIM具有可視化，互操作性和信息交換功能，已成為當(dāng)代電子領(lǐng)域信息技術(shù)的主要趨勢(shì)之一。最近，基于 BIM的方法開始向設(shè)計(jì)和施工實(shí)踐擴(kuò)展。BIM到目前為止主要基于組件的詳細(xì)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行測(cè)試和試驗(yàn)，選擇一個(gè)選定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步發(fā)展。除了設(shè)計(jì)之外，建筑計(jì)算機(jī)試點(diǎn)的活躍領(lǐng)域還包括施工規(guī)劃和實(shí)際施工階段。

1.2 BIM技術(shù)應(yīng)用

首先，BIM是一種設(shè)計(jì)范例，其基礎(chǔ)是使用基于BIM的規(guī)則和算法進(jìn)行數(shù)據(jù)提取和管理，以滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)和用戶需求。這種設(shè)計(jì)方法已應(yīng)用于建筑行業(yè)的許多方面，例如空間、幾何和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，建筑能量性能分析，聲學(xué)優(yōu)化等。

其次，應(yīng)用BIM可以最大程度地減少碎片并改善項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員之間的溝通，增強(qiáng)信息交換以及能源和環(huán)境影響的可持續(xù)性評(píng)估時(shí)間等方面的價(jià)值。盡管現(xiàn)有的手動(dòng)計(jì)算方法具有優(yōu)勢(shì)，但是數(shù)據(jù)要求的復(fù)雜性和可訪問性使得分析的缺點(diǎn)是，設(shè)計(jì)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及可能難以及時(shí)修復(fù)的人為錯(cuò)誤。BIM減少了對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行迭代以滿足可持續(xù)性時(shí)的返工負(fù)擔(dān)，從而提供了及時(shí)的評(píng)估。例如，對(duì)建筑模型所做的更改會(huì)自動(dòng)反映在Tally中。BIM的形式化使信息交流變得透明。用例場(chǎng)景中詳細(xì)介紹了工作流程的每個(gè)級(jí)別，清楚地顯示了要執(zhí)行的任務(wù)，所涉及的參與者，要發(fā)布的信息以及發(fā)布輸出的目的地。這樣可以減少以前花費(fèi)在從修訂的設(shè)計(jì)中提取數(shù)據(jù)和重新計(jì)算結(jié)果的時(shí)間。

最后，可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)是現(xiàn)代建筑的重要部分，是一種平衡地滿足環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)問題的建筑設(shè)計(jì)。隨著對(duì)可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的需求不斷增加，基于BIM的建筑設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)能源管理和優(yōu)化過(guò)程，包括建筑能效，生態(tài)效率和經(jīng)濟(jì)參數(shù)。并允許評(píng)估建筑能源需求和生態(tài)建筑參數(shù)，從而為彌合預(yù)期和實(shí)際能源績(jī)效之間的差距創(chuàng)造了前提條件。在實(shí)踐應(yīng)用中，BIM被用作各種可持續(xù)發(fā)展實(shí)踐的模擬技術(shù)，例如：建筑物位置，方向，日光路徑分析，材料的熱特性，加熱和冷卻負(fù)荷，采光和通風(fēng)。在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中，基于BIM的仿真技術(shù)引入一種簡(jiǎn)化方法，作為對(duì)可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行預(yù)評(píng)估的工具，可以幫助項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)指定的綠色建筑評(píng)估系統(tǒng)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的評(píng)估。根據(jù)LEED評(píng)級(jí)系統(tǒng)調(diào)查使用BIM的配置，并生成易于操作的評(píng)估模板，以衡量是否符合可持續(xù)性要求和測(cè)量設(shè)計(jì)無(wú)法達(dá)到的潛在點(diǎn)。

2 BIM技術(shù)市場(chǎng)推廣有效策略

2.1 邀請(qǐng)利害關(guān)系人參與BIM

由于工程項(xiàng)目建筑信息模擬技術(shù)的引入涉及多個(gè)層次和人員，所謂建筑信息模擬相關(guān)方是指規(guī)劃設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、咨詢單位和專業(yè)模擬單位，甚至是項(xiàng)目背后的專業(yè)團(tuán)體。在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中，所有利益相關(guān)者都參與其中，以便了解和幫助項(xiàng)目本身，從而擴(kuò)大BIM技術(shù)應(yīng)用的好處。

2.2 善用其他單位既有的資源

由于BIM屬于新技術(shù)，在項(xiàng)目實(shí)施初期必然會(huì)面臨許多問題。我國(guó)有許多單位投資于BIM技術(shù)和應(yīng)用的研究和開發(fā)，如建筑學(xué)會(huì)的一系列研究人員和技術(shù)，高校的研究人力和技術(shù)，所有這些都是可以尋求的推廣BIM技術(shù)的資源和支持。因此，BIM技術(shù)市場(chǎng)推廣要善用其他單位既有的資源，充分利用其他單位的現(xiàn)有資源，同時(shí)提高國(guó)內(nèi)BIM的研發(fā)和應(yīng)用水平。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑設(shè)計(jì)中，BIM是一種最大限度地減少碎片并改善項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員之間溝通的設(shè)計(jì)范例，可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明視野下，建筑設(shè)計(jì)和施工的能源管理和優(yōu)化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。為此，有必要擴(kuò)大BIM在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用，將BIM技術(shù)推廣到全國(guó)范圍內(nèi)。