基于BIM服務(wù)建筑工程設(shè)計(jì)的共性平臺技術(shù)探討

黃江

【摘要】建筑工程設(shè)計(jì)發(fā)展中，隨著人們對建筑工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)一步提高，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的方式已經(jīng)無法滿足當(dāng)前建筑工程設(shè)計(jì)要求，將現(xiàn)代化技術(shù)科學(xué)應(yīng)用比較重要。機(jī)遇BIM服務(wù)建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)的應(yīng)用，是保障建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效舉措。本文從理論角度就BIM在建筑工程設(shè)計(jì)管理中應(yīng)用重要性以及技術(shù)研究項(xiàng)目簡要闡述，然后就BIM服務(wù)建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行闡述，最后就共性平臺技術(shù)應(yīng)用以及社會效益探究，希望能從理論層面就共性平臺技術(shù)研究，能為具體技術(shù)應(yīng)用發(fā)展起到促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】BIM服務(wù);共性平臺技術(shù);建筑工程設(shè)計(jì)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

建筑工程設(shè)計(jì)的要求在提高，所以在設(shè)計(jì)方面要注重采用創(chuàng)新的方式，將現(xiàn)代化技術(shù)與之緊密結(jié)合起來，有助于保障設(shè)計(jì)工作順利開展。通過將BIM服務(wù)的建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)科學(xué)應(yīng)用，能為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量建筑工程設(shè)計(jì)目標(biāo)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有效提升建筑工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。隨著我國的建筑工程迅速發(fā)展，為能有效提升建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，構(gòu)建BIM服務(wù)的共性平臺技術(shù)，能夠?yàn)榻ㄖこ淘O(shè)計(jì)行業(yè)的轉(zhuǎn)變發(fā)展起到促進(jìn)作用，實(shí)現(xiàn)跨越的發(fā)展目標(biāo)。

1、BIM在建筑工程設(shè)計(jì)管理中應(yīng)用重要性及技術(shù)研究項(xiàng)目

1.1 BIM在建筑工程設(shè)計(jì)管理中應(yīng)用重要性

建筑工程設(shè)計(jì)管理中，為提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量，將BIM與之相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)既定設(shè)計(jì)目標(biāo)。BIM技術(shù)有廣義和狹義之分，廣義強(qiáng)調(diào)BIM是建立項(xiàng)目全壽命周期建筑信息數(shù)據(jù)庫的過程，而狹義是將其作為設(shè)計(jì)和分析工具。被行業(yè)廣泛接受的BIM定義標(biāo)準(zhǔn)是來自美國BIM標(biāo)準(zhǔn)，作為項(xiàng)目全周期決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的知識資源，也是項(xiàng)目不同利益相關(guān)方，添加提取以及更新數(shù)據(jù)中協(xié)作的重要平臺[1]。BIM是新設(shè)計(jì)以及分析工具，是代表的項(xiàng)目參與各方共同協(xié)作理念，是信息綜合平臺，在這一平臺上能夠?qū)⒔ㄖこ淘O(shè)計(jì)各知識進(jìn)行匯集以及分流，拓寬了設(shè)計(jì)人員的工作范圍，能夠豐富建筑工程設(shè)計(jì)知識管理方式，有助于促進(jìn)建筑工程設(shè)計(jì)管理發(fā)展。

1.2 研究項(xiàng)目

此次對BIM服務(wù)建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)研究，主要有幾個(gè)課題內(nèi)容，①BIM住宅設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)研究項(xiàng)目;②BIM住宅通用設(shè)計(jì)以及定型設(shè)計(jì)技術(shù)研究和應(yīng)用項(xiàng)目;③BIM可拆袖設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目;④可持續(xù)建筑BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用示范。這幾個(gè)研究項(xiàng)目是有著不同的側(cè)重點(diǎn)，如：①課題項(xiàng)目，主要是就住宅工程設(shè)計(jì)流程梳理，住宅基礎(chǔ)信息模型和性能指標(biāo)信息模型等研究，開發(fā)建筑語義的過濾算法BIM平臺模塊庫，開發(fā)住宅通用模塊數(shù)據(jù)應(yīng)用的軟件【2】。②課題研究項(xiàng)目，主要是對BIM住宅通用模塊開發(fā)，住宅原型設(shè)計(jì)組合單元開發(fā)，住宅示范工程定型設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用和指標(biāo)分析。③課題項(xiàng)目主要是對BIM設(shè)計(jì)平臺可持續(xù)設(shè)計(jì)技術(shù)研究，如BIM設(shè)計(jì)平臺綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，BIM應(yīng)用流程和設(shè)計(jì)優(yōu)化等技術(shù)研究。④主要是就建筑設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用強(qiáng)，針對工程應(yīng)用實(shí)踐強(qiáng)，檢驗(yàn)優(yōu)化才能提升的特征，BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用研究開發(fā)，對BIM技術(shù)集成示范工程建設(shè)工作開展。

2、BIM服務(wù)建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)

2.1 共性平臺技術(shù)研究內(nèi)容

本課題研究中，按照相應(yīng)的技術(shù)路線執(zhí)行（如下圖1所示），如調(diào)研以及收集資料，對行業(yè)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)服務(wù)中BIM技術(shù)應(yīng)用狀況和發(fā)展趨勢及時(shí)掌握。對BIM基礎(chǔ)的建筑工程設(shè)計(jì)服務(wù)核心技術(shù)研究，如對住宅的定性設(shè)計(jì)，住宅廚/衛(wèi)模塊開發(fā)，住宅原型設(shè)計(jì)，組合單元開發(fā)，住宅定型設(shè)計(jì)產(chǎn)品開發(fā)[3]。也有可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)，有BIM的可持續(xù)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究，BIM設(shè)計(jì)技術(shù)，綠色節(jié)能BIM關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容。另外，課題研究中開發(fā)核心技術(shù)應(yīng)用平臺是重點(diǎn)，共性平臺開發(fā)設(shè)計(jì)，主要是對住宅設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)開發(fā)，專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)，BIM優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)等。

BIM服務(wù)建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)研究中也有著豐富的成果，在BIM基礎(chǔ)的住宅通用設(shè)計(jì)以及定型設(shè)計(jì)技術(shù)研究應(yīng)用方面，主要是對住宅廚/衛(wèi)通用模塊以及住宅原型設(shè)計(jì)等研究，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，應(yīng)用先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及3D打印技術(shù)，對于本項(xiàng)技術(shù)在住宅示范工程當(dāng)中應(yīng)用探索，靈活組合模塊，在進(jìn)行案例分析優(yōu)化的基礎(chǔ)上形成各類功能空間模塊化設(shè)計(jì)產(chǎn)品，把功能模塊作為產(chǎn)品進(jìn)行固定，在后期應(yīng)用中選擇模塊，確定模塊間匹配以及組合方式，從而有助于提升住宅設(shè)計(jì)的質(zhì)量效果[4]。再者，對于BIM可持續(xù)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)方面也有著成果，在BIM初步設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)以及BIM施工圖設(shè)計(jì)深化技術(shù)研究方面有著成果，對于可持續(xù)設(shè)計(jì)當(dāng)中共性問題，如軟硬件環(huán)境配置以及資源庫數(shù)據(jù)共享樹立總結(jié)和，從而形成BIM設(shè)計(jì)共性的技術(shù)[5]。另外，對于BIM基礎(chǔ)的住宅設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)方面，在對住宅工程設(shè)計(jì)流程梳理分析后，針對住宅基礎(chǔ)信息模型以及模塊信息模型研究，開發(fā)基于建筑語義過濾算法的BIM平臺模塊庫，開發(fā)用在住宅通用模塊的數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件。除此之外，對于可持續(xù)建筑BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用示范方面也有著成果，結(jié)合建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐應(yīng)用強(qiáng)特征，開展BIM設(shè)計(jì)技術(shù)研究同時(shí)，以實(shí)際工程項(xiàng)目作為研究對象，選擇代表性工程項(xiàng)目，開展BIM的建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)技術(shù)集成示范。

2.2 技術(shù)研究創(chuàng)新點(diǎn)

此次的課題研究有幾點(diǎn)創(chuàng)新，如開發(fā)產(chǎn)品有標(biāo)準(zhǔn)模塊靈活組合，持續(xù)更新資源庫，能形成完整數(shù)字資源，住宅設(shè)計(jì)方面能有效簡化，演化成標(biāo)準(zhǔn)模塊組合。通過數(shù)字資源平臺，采用網(wǎng)絡(luò)共享服務(wù)，設(shè)計(jì)師能提供各類住宅戶型數(shù)字化資源。創(chuàng)新點(diǎn)還體現(xiàn)在開發(fā)多專業(yè)優(yōu)化住宅戶型定型產(chǎn)品方面，把住宅戶型作為最終的產(chǎn)品，就大量設(shè)計(jì)案例分析以及總結(jié)和優(yōu)化，進(jìn)行提煉形成各功能空間模塊化設(shè)計(jì)產(chǎn)品，把優(yōu)秀功能作為產(chǎn)品加以固定，能夠形成模塊化設(shè)計(jì)資源庫[6]。后期能從庫當(dāng)中選擇模塊，以及確定模塊間匹配以及組合。課題研究的創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在，提出建筑——結(jié)構(gòu)——機(jī)電，全專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的技術(shù)，如流程和協(xié)同管理的模式，構(gòu)建協(xié)同平臺，構(gòu)建BIM模型數(shù)據(jù)協(xié)同方式，調(diào)整和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同的協(xié)同以及管理模式，能最大程度上減少傳統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)平面以及立面不同的問題，最大程度上提高設(shè)計(jì)質(zhì)量以及效率，如此能保障可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)工作有效推進(jìn)。

3、BIM服務(wù)建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)應(yīng)用和社會效益

3.1 技術(shù)應(yīng)用狀況

BIM服務(wù)建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)應(yīng)用，在實(shí)踐中取得了良好的效果，設(shè)計(jì)不同環(huán)節(jié)全專業(yè)設(shè)計(jì)流程形成BIM設(shè)計(jì)成套文件，示范工程中運(yùn)用BIM可持續(xù)設(shè)計(jì)技術(shù)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期，初步設(shè)計(jì)45d，施工圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是75d，項(xiàng)目BIM協(xié)同設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)間沒有大的差距，但是BIM設(shè)計(jì)精度高，完成度比較高，能有效保障工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量，這一基礎(chǔ)上參照工程量成本造價(jià)進(jìn)行計(jì)算，反饋給業(yè)主，能夠讓業(yè)主迅速做成本控制以及經(jīng)濟(jì)決策。和傳統(tǒng)工程量計(jì)算耗時(shí)相比，節(jié)省的時(shí)間有二十天，實(shí)踐應(yīng)用中采用綠色可持續(xù)節(jié)能設(shè)計(jì)，BIM設(shè)計(jì)模型的基礎(chǔ)上模擬運(yùn)行工況，能節(jié)省水量1.5萬m2，在對BIM可視化技術(shù)和室內(nèi)采光模擬的應(yīng)用下，辦公區(qū)域照明燈具以及辦公工位直接對應(yīng)，節(jié)約電力資源達(dá)到85萬度，能夠節(jié)省運(yùn)營成本上百萬元[7]。共享平臺技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐方面，在中國移動(dòng)國際信息港項(xiàng)目工程中也發(fā)揮著積極作用，通過建筑設(shè)計(jì)以及綠色設(shè)計(jì)，景觀設(shè)計(jì)，幕墻設(shè)計(jì)中對BIM可持續(xù)設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，大大提升了設(shè)計(jì)工作開展的質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用中，持續(xù)更新資源庫，能形成完整數(shù)字資源，把住宅設(shè)計(jì)過程進(jìn)行簡化，演化成標(biāo)準(zhǔn)模塊組合。運(yùn)用數(shù)字資源平臺采用網(wǎng)絡(luò)共享服務(wù)，能為設(shè)計(jì)師提供不同住宅戶型數(shù)字化資源和原型化表瀏覽以及上傳下載等功能服務(wù)，大大方便了設(shè)計(jì)人員工作。在BIM的住宅定型設(shè)計(jì)技術(shù)集成研究成果體現(xiàn)方面，對于保障性住房建設(shè)也能加以應(yīng)用，有效提高公共租賃住房標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，能有效呈現(xiàn)出優(yōu)化的設(shè)計(jì)效果[8]。除此之外，也編制了BIM的住宅通用設(shè)計(jì)和定型設(shè)計(jì)技術(shù)指南，開發(fā)了模塊的戶內(nèi)裝修數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件。

3.2 BIM服務(wù)建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)社會效益

BIM服務(wù)建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)的應(yīng)用，有著比較顯著的社會效益，構(gòu)建新型住宅開發(fā)產(chǎn)業(yè)模式，以及BIM技術(shù)體系，能為住宅建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展起到促進(jìn)作用。通過構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化系列模型和應(yīng)用方法，這對工廠規(guī)模化生產(chǎn)有著促進(jìn)作用，保障設(shè)計(jì)產(chǎn)品更方便機(jī)械化生產(chǎn)，對現(xiàn)場精益裝配也有著積極作用，最終為我國的建筑行業(yè)發(fā)展起到推動(dòng)作用。通過對BIM可持續(xù)設(shè)計(jì)技術(shù)研究，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，和BIM技術(shù)設(shè)計(jì)模式相匹配，開展BIM建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)技術(shù)集成示范，有助于產(chǎn)業(yè)信息化升級發(fā)展，最大程度上提高建筑工程設(shè)計(jì)行業(yè)的工作開展效率和質(zhì)量，最大程度上降低設(shè)計(jì)成本，保障行業(yè)服務(wù)增值以及業(yè)務(wù)有效拓展。本次的課題研究成果比較突出，在管理和技術(shù)應(yīng)用綜合創(chuàng)新方面有著重要的特色，在BIM技術(shù)平臺的支持下，在我國的多個(gè)建筑工程項(xiàng)目中得到了應(yīng)用，有著良好的社會效益。

結(jié)語：

綜上而言，基于BIM技術(shù)的建筑工程設(shè)計(jì)共性平臺技術(shù)研究，涉及到的課題內(nèi)容比較多，每個(gè)課題研究是一個(gè)發(fā)展面，對建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量控制都能發(fā)揮積極作用。課題研究中對于BIM的住宅通用設(shè)計(jì)以及定性設(shè)計(jì)技術(shù)研究，BIM的可持續(xù)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究，可持續(xù)建筑BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用示范等環(huán)節(jié)進(jìn)行了探究，在技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用方面發(fā)揮著重要的作用。研究中也有著比較顯著的成果，如在3D打印的住宅定型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模塊方面，能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，最大程度提升住宅定型設(shè)計(jì)的質(zhì)量。通過上文中對建筑工程設(shè)計(jì)的共性平臺技術(shù)理論研究分析，能夠?yàn)閷?shí)踐研究工作開展提供有益思路。

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