楊虎

【摘 要】隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，一些新型技術(shù)不斷應(yīng)用到工程建設(shè)當(dāng)中，其中效果較為明顯的就是BIM技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用。利用BIM技術(shù)能夠讓設(shè)計(jì)人員從復(fù)雜的工作中解脫出來(lái)，提高工作效率，而且數(shù)據(jù)也更加的準(zhǔn)確，自動(dòng)化水平不斷提升。為了加快BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用，本文從BIM技術(shù)的內(nèi)涵、特色及應(yīng)用等幾個(gè)方面進(jìn)行闡述，具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】BIM；技術(shù)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

隨之時(shí)代的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，現(xiàn)代建筑行業(yè)所面臨的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)峻。如今建筑工程不僅僅需要華麗外表，還要盡可能縮短建筑設(shè)計(jì)周期，加快建筑速度。但是，與之相矛盾的是，如今的建筑規(guī)模越來(lái)越龐大復(fù)雜，如果還按照傳統(tǒng)的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)和建筑，絕對(duì)不可能在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成建筑目標(biāo)。而設(shè)計(jì)周期和施工周期越長(zhǎng)，所消耗的成本也將越大，這絕對(duì)不是工程承包者的本意。為此，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。作為一種信息技術(shù)，BIM以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，可以將施工過(guò)程中的相關(guān)工程數(shù)據(jù)模擬成模型，從而方便設(shè)計(jì)者進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，方便施工者進(jìn)行施工，方便運(yùn)營(yíng)者進(jìn)行運(yùn)營(yíng)。本文就將來(lái)探討一下應(yīng)用BIM技術(shù)輔助建筑設(shè)計(jì)的問(wèn)題。

1. BIM技術(shù)的內(nèi)涵

什么是BIM技術(shù)？實(shí)際上，BIM技術(shù)不僅僅只是一個(gè)軟件系統(tǒng)，更不僅僅是一個(gè)利用三維數(shù)字技術(shù)建造模型的模型設(shè)計(jì)工具。不同的人對(duì)其的定義也有所不同。它能夠幫助建筑設(shè)計(jì)者將復(fù)雜龐大的工程體系具體出來(lái)，成為一個(gè)小的可以觀察分析的模型，從而達(dá)到提升建筑中各個(gè)環(huán)節(jié)的建筑質(zhì)量，提高建筑中各個(gè)環(huán)節(jié)的建筑效率的目的。BIM技術(shù)不是單獨(dú)存在并且被使用的，它需要與各部門之間相關(guān)的工程信息數(shù)據(jù)庫(kù)相聯(lián)系，從而將整個(gè)建筑過(guò)程包括設(shè)計(jì)，施工，運(yùn)營(yíng)和維護(hù)，拆除等各個(gè)環(huán)節(jié)都聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的精細(xì)化管理。一般來(lái)說(shuō)，解讀BIM技術(shù)需要從其組成，功能和實(shí)現(xiàn)手段等幾個(gè)部分入手。BIM的組成可以分為兩部分，一是一種融合了建立，傳遞，分析三點(diǎn)的建模技術(shù)，二是與前者相關(guān)的一整套的處理流程。建模的過(guò)程就是要將各種圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)，可以方便人們進(jìn)行計(jì)算，分析，根據(jù)參數(shù)等變量來(lái)研究圖形的走向。其數(shù)據(jù)還包括建筑構(gòu)件的工作性能，建筑的必要性以及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，能量分析等。整個(gè)巨大的信息系統(tǒng)中所有信息都不是孤立的，二是聯(lián)系緊密，變化一致的。任何一個(gè)建筑構(gòu)件的數(shù)據(jù)變化，都會(huì)影響整體數(shù)據(jù)的變化。這樣得出來(lái)的數(shù)據(jù)模型，每一個(gè)環(huán)節(jié)緊密相連，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑施工過(guò)程的精細(xì)化管理。通過(guò)以上分析不難看出，BIM技術(shù)有著普通二維作圖軟件不可比擬的優(yōu)勢(shì)，那就是BIM技術(shù)里所有的數(shù)據(jù)都有聯(lián)系，牽一發(fā)而動(dòng)全局，一個(gè)構(gòu)件的改變對(duì)全局的影響一目了然，其敏感性和精確性也就比普通二維作圖軟件更高，使用起來(lái)也更實(shí)用有效。

2 .BIM技術(shù)的特色

2.1 參數(shù)化的建模方式

何為參數(shù)化？參數(shù)化就是指整個(gè)建模的過(guò)程中，有著未知的可以變化的量。這也就是為什么BIM技術(shù)能夠做到“一個(gè)建筑構(gòu)件數(shù)據(jù)的變化將影響整體數(shù)據(jù)的變化”的原因了。比如說(shuō)，門梁，門窗，支撐的柱子等都將參數(shù)化建模，當(dāng)門梁的數(shù)據(jù)有所變更時(shí)，門窗和柱子的比例大小等各項(xiàng)數(shù)據(jù)都會(huì)隨之改變，這樣能夠大大節(jié)省設(shè)計(jì)者去計(jì)算的時(shí)間。如同最低等的統(tǒng)計(jì)軟件excel上的求和等功能一樣，只要上面的數(shù)據(jù)變化，下面的數(shù)據(jù)就會(huì)在系統(tǒng)的幫助下跟著改變，不用使用者再去計(jì)算一遍。

2.2 數(shù)據(jù)的一致性和協(xié)調(diào)性

這點(diǎn)是對(duì)上一點(diǎn)的強(qiáng)調(diào)，也是其參數(shù)化建模的結(jié)果。通過(guò)BIM技術(shù)建立出來(lái)的模型不僅僅是個(gè)二維平面圖形，而是一個(gè)三維立體圖形。設(shè)計(jì)者能夠在圖像山研究其正面?zhèn)让娴孛嫫拭娴雀鱾€(gè)平面。而且在共享資源的時(shí)候，不必?fù)?dān)心因?yàn)闀r(shí)間和空間上的差異而導(dǎo)致的資源偏差，從而更放心地去專注自己手頭上的工作，從而提高設(shè)計(jì)速度，使得圖紙和工程項(xiàng)目的施工設(shè)計(jì)同步。

2.3 方便每一個(gè)參與方協(xié)同合作

前面已經(jīng)提到，BIM技術(shù)能夠把工程項(xiàng)目從設(shè)計(jì)，施工，運(yùn)營(yíng)，維護(hù)和拆除等各個(gè)環(huán)節(jié)的所有參與部門的數(shù)據(jù)都聯(lián)系起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的精細(xì)化管理。如果各個(gè)參與方之間的信息是斷片的，沒(méi)有聯(lián)系各自為政的，那么整個(gè)工程就會(huì)變成一個(gè)零散龐大的系統(tǒng)，里面各個(gè)組成部分聯(lián)系松散，不利于實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的精細(xì)化管理。BIM技術(shù)的信息是聯(lián)系協(xié)調(diào)一致的，而且在資源共享的過(guò)程中不會(huì)因?yàn)闀r(shí)間空間上差異而使資源出現(xiàn)偏差。各個(gè)部門的信息暢通了，自然能夠很好地進(jìn)行溝通與協(xié)作，從而提高工程施工效率，滿足現(xiàn)代化建筑施工的質(zhì)量時(shí)限要求。

3. 建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)BIM技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題

3.1 在虛擬建筑中進(jìn)行設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)是一項(xiàng)很有意思的技術(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，更是天大的福音，因?yàn)槠淇梢宰屧O(shè)計(jì)者在虛擬的建筑中進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)高度的仿真效果。如同考古建筑時(shí)，需要復(fù)原一些殘損的古代建筑一樣，設(shè)計(jì)師可以利用BIM技術(shù)模擬出一個(gè)與現(xiàn)實(shí)中的場(chǎng)地環(huán)境等各方面都相似的建筑場(chǎng)地，然后將初始的建筑設(shè)計(jì)模擬出來(lái)，在這個(gè)建筑的基礎(chǔ)上不斷完善和改造。比如想要設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)樓梯，就可以在原來(lái)直樓梯的基礎(chǔ)上改變圖樣，觀察其余數(shù)據(jù)和原來(lái)數(shù)據(jù)的偏差，尋找對(duì)成本影響最小的，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)影響最小且適宜施工的方案進(jìn)行操作。因?yàn)锽IM技術(shù)模擬出來(lái)的圖形牽一發(fā)而動(dòng)全局，很容易就能夠設(shè)計(jì)出一套合理的方案，再不用擔(dān)心別的數(shù)據(jù)變化會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)造成怎樣的影響，自己又漏掉了那些細(xì)節(jié)沒(méi)有考慮。

3.2 運(yùn)用其高級(jí)分析技能

2DCAD所繪制的圖像都是靜態(tài)的，不方便對(duì)其中的圖像進(jìn)行改造，觀察整體設(shè)計(jì)的變化。但是BIM技術(shù)就不同，其所模擬出來(lái)的圖樣是動(dòng)態(tài)變化的，是立體的，所有參數(shù)數(shù)據(jù)都緊密聯(lián)系。因而只要把相關(guān)建筑構(gòu)件的數(shù)據(jù)輸入到該模擬軟件里，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)輸出建筑物的相關(guān)結(jié)構(gòu)，并對(duì)其相關(guān)性能進(jìn)行分析，最大限度地去幫助設(shè)計(jì)者完善自己的設(shè)計(jì)圖樣，分析其中可能造成的各種變化，提高設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)速度，提高施工者的施工效率。

3.3 自動(dòng)化的變更管理

自動(dòng)化變更過(guò)管理是建筑設(shè)計(jì)者施工者等的福音，因?yàn)樵O(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)圖樣的過(guò)程中，常常需要去考慮如果多設(shè)計(jì)一個(gè)窗口，房間整體的采光程度和磚墻的受力情況以及建筑材料等的變更情況會(huì)是怎樣。再者，如果這座大樓不是規(guī)規(guī)矩矩的長(zhǎng)方體設(shè)計(jì)又將對(duì)整體產(chǎn)生怎樣的影響。總而言之，每一次變更都需要設(shè)計(jì)者進(jìn)行大量復(fù)雜又不一定精確的計(jì)算，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果把這些問(wèn)題交給BIM技術(shù)軟件，一切都可以迎刃而解。它會(huì)幫助設(shè)計(jì)者計(jì)算出一切可能波動(dòng)的變化因素，幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)行決策。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用對(duì)于現(xiàn)代建筑行業(yè)具有重要意義，其建模的模型與普通二維繪圖最大的區(qū)別就是其數(shù)據(jù)具有一致性，協(xié)調(diào)性，可以實(shí)現(xiàn)牽一發(fā)而動(dòng)全局的逼真立體模擬，方便施工者實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工程的精細(xì)化管理。雖然該項(xiàng)技術(shù)仍在推廣和完善過(guò)程中，但在不久的將來(lái)，它一定會(huì)大放異彩。

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