建筑信息模型技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用研究

邱超男

建筑信息模型技術(shù)（BIM）技術(shù)包含建模、應(yīng)用兩個階段，建模以三維數(shù)字技術(shù)為核心，通過模塊化的手段將設(shè)計數(shù)據(jù)在模型中呈現(xiàn)出來。這些與建筑有關(guān)的模型構(gòu)成了完整的數(shù)據(jù)庫，讓相關(guān)技術(shù)人員在各環(huán)節(jié)工作中都可以利用該模型數(shù)據(jù)提升設(shè)計質(zhì)量和效率。

1.建筑信息模型的建筑施工圖設(shè)計與實現(xiàn)

1.1 BIM 模型設(shè)計

在設(shè)計BIM 模型時，主要需參考有關(guān)設(shè)計標準邏輯結(jié)構(gòu)，且在具體設(shè)計時還要考慮運行效率和便捷性。在邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計時要做好結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計，在材料信息類模型中需要涉及鋼筋等各類施工材料信息；結(jié)構(gòu)構(gòu)建中要設(shè)計各類板、梁等信息；計算結(jié)果中要設(shè)計內(nèi)力等信息。這些模型相互影響相互作用，共同構(gòu)成了統(tǒng)一整體，讓建筑模型更為完善[1]。

1.2 BIM 模型構(gòu)建原則及工作流程

1.2.1 建模原則

在構(gòu)建BIM 模型時要堅持分階段綜合建模原則，即對難度大項目，要通過深化方案設(shè)計來構(gòu)建模型，而對于較為簡單的項目，就可以依據(jù)建筑設(shè)計要求來建模。在建模時，分階段綜合建模，先要建立方案模型，再依據(jù)業(yè)主要求，優(yōu)化設(shè)計方案，形成深化模型。在設(shè)計時必須控制好精度，保證模型設(shè)計的科學(xué)性[2]。

1.2.2 工作流程

（1）概念設(shè)計。在BIM 模型設(shè)計中，除了要保證創(chuàng)意的完整性外，還要對建筑面積、建設(shè)收益等加以考慮，以保證整個建筑結(jié)構(gòu)布局的科學(xué)、有效性[3]。

（2）方案設(shè)計。在該階段應(yīng)用BIM模型，可以對方案的實用性等加以論證、分析，且對建筑能耗、采光等加以優(yōu)化，讓建筑模型更加合理。

（3）施工圖設(shè)計。建筑設(shè)計涉及的內(nèi)容很多，且比較復(fù)雜，以往的二維模型已不能適應(yīng)現(xiàn)在建筑建設(shè)的實際需求。而建BIM 模型的運用可以優(yōu)化建筑模型設(shè)計，保證設(shè)計的精準性。

（4）管線綜合設(shè)計。在設(shè)計大型建筑模型時，管線設(shè)計難度比較大，而BIM 技術(shù)的應(yīng)用就解決了該問題，可以利用三維模式來布局管線，讓其更為科學(xué)化[4]。

2.BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 BIM 技術(shù)在可視化設(shè)計中的應(yīng)用

在以前室內(nèi)設(shè)計人員都是使用CAD設(shè)計二維施工圖紙，不具備可視化特征。對大部分建筑行業(yè)人員來說，在專業(yè)信息不完善的情況下，這些復(fù)雜的二維數(shù)據(jù)很容易遺失或被誤讀，從而引發(fā)一系列嚴重后果。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計有關(guān)的各類信息數(shù)據(jù)都整合在同一個模型中，設(shè)計人員可通過三維模型可視化分析，確定材料材質(zhì)、顏色、燈光的布設(shè)等，并確定各類管線的布設(shè)情況及各類構(gòu)件的布設(shè)位置，以確保設(shè)計質(zhì)量。相較于二維圖紙，三維模型所呈現(xiàn)的可視化信息能夠讓建設(shè)人員更直觀清楚了解到設(shè)計人員所要傳達的思想[5]。

在傳統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計工作中涉及很多的內(nèi)容，包括前期的設(shè)計準備、方案確定等階段。在前期設(shè)計準備環(huán)節(jié)，設(shè)計人員要結(jié)合具體的設(shè)計任務(wù)做好現(xiàn)場調(diào)研；在方案確定中，設(shè)計人員要根據(jù)自身經(jīng)驗，建筑實際情況，確定設(shè)計方案；在設(shè)計施工圖時，設(shè)計人員要不斷完善施工過程中的各類設(shè)計圖、構(gòu)造圖；在設(shè)計實施過程中，設(shè)計人員要加強和施工單位間的聯(lián)系，向施工人員準確表達自身的設(shè)計思想，有需要的情況下，還要依據(jù)現(xiàn)場具體施工情況更新、優(yōu)化設(shè)計圖。在整個設(shè)計階段，設(shè)計人員可能會太過關(guān)注方案設(shè)計本身而忽視工程設(shè)計等一些環(huán)節(jié)，或者是將大部分的時間放到設(shè)計圖紙層面等。而應(yīng)用BIM 技術(shù)，設(shè)計人員就能夠?qū)⒎桨讣右月鋵峓6]。

此外，應(yīng)用BIM 技術(shù)將施工圖從模型中導(dǎo)出，能夠讓設(shè)計人員有更充足的時間對設(shè)計內(nèi)容加以研究和驗證，保證設(shè)計質(zhì)量。而對施工方，BIM 技術(shù)的應(yīng)用讓信息的傳達更加高效，讓施工人員能夠更清楚了解到設(shè)計人員的設(shè)計理念，降低了錯誤信息的發(fā)生概率。

2.2 BIM 技術(shù)在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)變化、智能聯(lián)動設(shè)計中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)最核心的思想是參數(shù)化設(shè)計思想，是對新型設(shè)計方式的抽象性表達。在室內(nèi)設(shè)計中參數(shù)化設(shè)計的運用達到了數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)變化、智能聯(lián)動的效果，當對設(shè)計模型的某處進行修改時，其他各處可聯(lián)動修改。因為在任何視角下的圖紙都是在同個模型中，設(shè)計中所包含的各類圖注、各類數(shù)據(jù)信息都是關(guān)聯(lián)在一起的，且各構(gòu)件間也是一種關(guān)聯(lián)關(guān)系。如，除掉設(shè)計中的墻面，則處在該墻體的門窗等各類構(gòu)件也會被刪除。若是模型內(nèi)的某個構(gòu)件位置改變，則處在該構(gòu)件中的構(gòu)件位置也會變化。正是因為設(shè)計數(shù)據(jù)的這一特征，給設(shè)計人員的設(shè)計工作帶來了極大的便利，他們不需要注意去檢查全部的視圖，這就提升了設(shè)計工作的效率[7]。

2.3 BIM 技術(shù)在信息共享、協(xié)同工作中的應(yīng)用

協(xié)同工作是通過制定完善的協(xié)同機制，確保設(shè)計信息在各隊伍或個體間能夠有效傳遞，以使設(shè)計工作更具完整性、連貫性。在以往的室內(nèi)設(shè)計工作中，各參與方所提供的設(shè)計數(shù)據(jù)信息并非在同一個平臺，這讓信息的傳遞面臨很多的問題，如因所用到的軟件不同，交互困難，信息匹配困難。BIM 技術(shù)的應(yīng)用提供了設(shè)計數(shù)據(jù)集成平臺，凡是與建筑設(shè)計有關(guān)的數(shù)據(jù)信息都集中在數(shù)據(jù)庫中，讓各階段的施工任務(wù)都能夠及時、有效地傳遞信息。

基于BIM 技術(shù)建立協(xié)同工作平臺，主要包含專業(yè)內(nèi)及專業(yè)間協(xié)同設(shè)計兩個層面。其中，專業(yè)內(nèi)的協(xié)同設(shè)計，體現(xiàn)在分工細化。為了保證模型信息實時同步性，如果不區(qū)分同專業(yè)人員的工作，則極易導(dǎo)致因溝通不合理出現(xiàn)重復(fù)工作的問題，浪費人力資源。通過構(gòu)建專業(yè)內(nèi)協(xié)同設(shè)計工作集，各專業(yè)設(shè)計人員在工作時都會自動生成用戶文件，并得到各圖元編輯的權(quán)限，系統(tǒng)會按照要求將設(shè)計好的模型上傳到中心項目文件，并下載他人上傳的數(shù)據(jù)。該平臺的工作界面清晰，所有人都不可以調(diào)用處在編輯狀態(tài)下的圖元，若是設(shè)計人員要得到不在自身負責(zé)范圍內(nèi)的圖元編輯權(quán)限，就要向擁有權(quán)限的設(shè)計人員發(fā)出申請，只有得到同意，其他設(shè)計人員才可以使用。專業(yè)內(nèi)協(xié)同設(shè)計工作模式在有效提升了項目設(shè)計效率的同時，防止了專業(yè)內(nèi)設(shè)計人員設(shè)計誤區(qū)等問題的產(chǎn)生，使設(shè)計師間可以實時共享數(shù)據(jù)信息[8]。

專業(yè)間協(xié)同設(shè)計指的是在構(gòu)建建筑信息模型時，要保證信息的完整性依賴于各專業(yè)設(shè)計者的協(xié)同設(shè)計，如電氣、結(jié)構(gòu)等。利用BIM 技術(shù)構(gòu)建各專業(yè)間的信息共享平臺，各專業(yè)設(shè)計方能夠在同一個模型中完成有關(guān)操作，實現(xiàn)信息的共享交流。BIM 模型中的各設(shè)計環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息的集成都能夠為后續(xù)工作的順利實施奠定基礎(chǔ)，既保證了設(shè)計信息在各專業(yè)間的共享，又避免了信息的遺失、缺損。

2.4 BIM 技術(shù)的碰撞檢查與虛擬現(xiàn)實渲染

在室內(nèi)設(shè)計中，各類裝修構(gòu)件很多，常常會和水電等各類管道及一些常用設(shè)備間出現(xiàn)碰撞。因為傳統(tǒng)的設(shè)計是二維設(shè)計，建筑的各環(huán)節(jié)設(shè)計任務(wù)都是獨立展開的，各階段、各環(huán)節(jié)都需要繪制一張圖紙。這就導(dǎo)致各環(huán)節(jié)工作無法協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來，各構(gòu)件碰撞成為普遍現(xiàn)象。但BIM 技術(shù)的應(yīng)用，各構(gòu)件的設(shè)計、布設(shè)都變得更加合理，在確定了要被檢測的模型內(nèi)容之后，點擊“碰撞檢查”指令，就能夠自動掃描有矛盾、重復(fù)碰撞的圖元，對碰撞模擬狀況加以分析，告知相應(yīng)的碰撞數(shù)目。

另外，無論是在前期的概念設(shè)計還是后期的深化設(shè)計過程中，BIM 技術(shù)都能夠滿足設(shè)計人員直觀生動的設(shè)計要求。在室內(nèi)設(shè)計中，燈光、家具等的布設(shè)會影響設(shè)計的效果，從三維模型中可以直觀看到這些構(gòu)件、物品的材質(zhì)等信息，為了讓效果圖更加真實、完整，可以利用BIM軟件的渲染功能來渲染三維空間，這是傳統(tǒng)二維模型所不能實現(xiàn)的。

3.結(jié)束語

總而言之，在建筑室內(nèi)設(shè)計中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著很重要的作用，提升了建筑模型設(shè)計的質(zhì)量和效率。但由于建筑設(shè)計所涵蓋的專業(yè)內(nèi)容很多，要將該項技術(shù)的功能優(yōu)勢最大限度地發(fā)揮出來，還需要行業(yè)技術(shù)人員不斷地進行技術(shù)的研發(fā)，不斷地提高自身的建筑新模型技術(shù)的應(yīng)用水平，更好地為室內(nèi)設(shè)計服務(wù)。