劉 冰(中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司,山東 濟(jì)南 250000)

BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

劉 冰
(中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司,山東 濟(jì)南 250000)

建筑信息模型，建筑設(shè)計(jì)，應(yīng)用探究

1、BIM是新型的、還未被廣泛運(yùn)用的建筑制圖技術(shù)，最顯著的亮點(diǎn)是運(yùn)用具象化的三維方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中平面化、抽象化的缺陷，這正是三維數(shù)字技術(shù)在建筑業(yè)發(fā)揮的巨大作用。該技術(shù)有但不僅有以下幾方面的顯著特點(diǎn)。

（1）可視化與可模擬性。所謂BIM的可視化設(shè)計(jì)特點(diǎn)指BIM設(shè)計(jì)所見(jiàn)即所得，這正是建筑設(shè)計(jì)的一大亮點(diǎn)。規(guī)模巨大、功能多樣的工程建筑要依靠復(fù)雜且相互交織的各專業(yè)系統(tǒng)來(lái)支撐，所以建筑設(shè)計(jì)中的可視化進(jìn)步使得設(shè)計(jì)師可以更加合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以更直接的了解建筑各部位的情況進(jìn)而有效地提高工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。所謂可模擬性，是指利用BIM系統(tǒng)對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行各種模擬，比如節(jié)能模擬、聲音性能模擬等。BIM技術(shù)的模擬是一種信息化的建筑模擬，另言之BIM的可模擬性基于系統(tǒng)蘊(yùn)含的大量項(xiàng)目信息。這種信息化模擬與傳統(tǒng)實(shí)體模擬、輕量3D模擬相比，具有低成本、更智能、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，更重要的是使得設(shè)計(jì)更大程度地反映所求實(shí)際工程項(xiàng)目的實(shí)際情況。

（2）信息聯(lián)動(dòng)性與協(xié)調(diào)性。上已述及BIM模擬是信息化建筑模擬，其原理不是對(duì)點(diǎn)線面的簡(jiǎn)單繪制與搭接，而是利用工程項(xiàng)目的具體數(shù)據(jù)信息模擬建筑構(gòu)件之間的搭建關(guān)系，因此BIM設(shè)計(jì)中的各建筑構(gòu)件是通過(guò)真實(shí)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行連接并實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，比如對(duì)某墻壁進(jìn)行調(diào)整之后，BIM模型中其他相關(guān)部件會(huì)自動(dòng)更新。BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性即宏觀聯(lián)動(dòng)，體現(xiàn)在對(duì)業(yè)主方、施工方與設(shè)計(jì)方等參與方的組織協(xié)調(diào)之中。BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段就利用具象的項(xiàng)目模型和準(zhǔn)確的項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行施工模擬、碰撞檢查等協(xié)調(diào)工作并生成方案，使得各方合作無(wú)障礙。在工程建筑各專業(yè)分工愈加明確、環(huán)節(jié)更加復(fù)雜的形勢(shì)下BIM協(xié)調(diào)性將發(fā)揮重要的作用顯得愈加重要。

2、BIM在設(shè)計(jì)工作階段的應(yīng)用

可以說(shuō)設(shè)計(jì)階段是工程項(xiàng)目全生命周期中的重要階段，對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的具體實(shí)施具有重大意義。之所以這樣說(shuō)是因?yàn)橐粋€(gè)建筑工程的設(shè)計(jì)理念和內(nèi)容決定整個(gè)建筑項(xiàng)目的體量、形態(tài)外觀、結(jié)構(gòu)形式與內(nèi)部環(huán)境等，更重要的是影響建設(shè)計(jì)劃、方式的選擇與實(shí)施。首先從宏觀方面了解BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，如下圖2所示。

圖2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作幾乎僅僅依靠建筑設(shè)計(jì)師的專業(yè)知識(shí)和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，并且建筑設(shè)計(jì)信息的表達(dá)也是基于二維圖紙，并不能滿足當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)的需要，BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的運(yùn)用可以說(shuō)是工程建筑設(shè)計(jì)的一大進(jìn)步。BIM就是在設(shè)計(jì)階段主要有模型構(gòu)建、施工圖信息復(fù)查、碰撞檢測(cè)、設(shè)計(jì)復(fù)核、建筑信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、模型更新、設(shè)計(jì)變更洽商等眾多的應(yīng)用點(diǎn)。本文從模型構(gòu)建與碰撞檢測(cè)、設(shè)計(jì)復(fù)核三方面進(jìn)行探討。

（1）BIM技術(shù)中的模型構(gòu)建。運(yùn)用BIM設(shè)計(jì)時(shí)避免系統(tǒng)會(huì)將大量且復(fù)雜的工程項(xiàng)目信息進(jìn)行歸納，利用這些信息構(gòu)建具有聯(lián)動(dòng)性的建筑模型，并運(yùn)用三維技術(shù)直觀、精確地進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。BIM在此階段的技術(shù)特點(diǎn)擺脫傳統(tǒng)設(shè)計(jì)作業(yè)的二維表現(xiàn)方式，使得二維表現(xiàn)方式中支離破碎的項(xiàng)目信息、構(gòu)造相互連接，更重要的是完善了參與各方只能在固定節(jié)點(diǎn)提資的弊端，可以有效地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息的共享。

另外，實(shí)現(xiàn)信息共享的同時(shí)保證信息的準(zhǔn)確性與信息聯(lián)動(dòng)，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員從同一處錄入或提取信息保證信息的準(zhǔn)確性，信息聯(lián)動(dòng)上文已經(jīng)述及不再贅述。與被設(shè)計(jì)師鐘愛(ài)SKETCHUP、Bonzai3d和Rhinoeros等的輕便型三維設(shè)計(jì)軟件相比，BIM更適用于龐大且復(fù)雜的工程項(xiàng)目，因此BIM技術(shù)在生成特殊體量、減少操作方面并不如前者。不過(guò)根據(jù)本國(guó)建筑業(yè)的具體發(fā)展要求，BIM技術(shù)正在不斷彌補(bǔ)該方面的不足，比如眾多的BIM軟件中已近加入了概念體量。不僅如此，在運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)建模型時(shí)，BIM信息化建筑模型已經(jīng)將后續(xù)階段中的建設(shè)需求，比如經(jīng)濟(jì)成本的計(jì)算、功能分析等納入其中。

（2）碰撞檢測(cè)與設(shè)計(jì)復(fù)核。建筑設(shè)計(jì)時(shí)各專業(yè)管道、線路的交叉問(wèn)題成為碰撞問(wèn)題，如下圖3所示。

圖3 空調(diào)管道與消防管道的碰撞

如果專業(yè)間協(xié)調(diào)不到位就會(huì)出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象，若得不到及時(shí)、有效解決會(huì)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以及施工帶來(lái)影響，甚至?xí)斐晒て谘诱`或其他更嚴(yán)重的后果。傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)作業(yè)缺乏直觀性是出現(xiàn)碰撞的原因且無(wú)法自動(dòng)檢測(cè)，上述輕量三維模型缺乏碰撞檢測(cè)的原因在于模型缺乏精確性。而B(niǎo)IM技術(shù)的構(gòu)建基于所有項(xiàng)目信息且項(xiàng)目聯(lián)動(dòng)，可以進(jìn)行碰撞檢測(cè)解決專業(yè)間沖突，提交的《碰撞檢測(cè)報(bào)告》包含了碰撞的所有信息，為模型的優(yōu)化提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。設(shè)計(jì)復(fù)核貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，當(dāng)設(shè)計(jì)出現(xiàn)不合理之處時(shí)，系統(tǒng)會(huì)反饋并提出修改建議，是對(duì)模型構(gòu)建、碰撞檢測(cè)、專業(yè)協(xié)調(diào)的綜合考量，優(yōu)化設(shè)計(jì)、推進(jìn)公共成是其目的所在。

3、BIM協(xié)同設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法

BIM協(xié)同設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是設(shè)計(jì)信息交換平臺(tái)的構(gòu)建，其核心為專業(yè)間項(xiàng)目設(shè)計(jì)信息的共享。各專業(yè)將本專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容在平臺(tái)上共享，其他專業(yè)隨時(shí)在共享平臺(tái)獲取最新的工程設(shè)計(jì)模型用于本專業(yè)設(shè)計(jì)，然后將設(shè)計(jì)完成的模型再輸入共享平臺(tái)供其他專業(yè)提取。再次過(guò)程中，各專業(yè)間根據(jù)實(shí)際情況選擇所需的BIM技術(shù)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建，選擇適合本專業(yè)的操作界面完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作和設(shè)計(jì)樣板，以保證各專業(yè)間設(shè)計(jì)的有序、高效、合理進(jìn)行。

【總結(jié)】BIM技術(shù)是集成化、具象化得3D設(shè)計(jì)作業(yè)模式，在建筑業(yè)的推廣與應(yīng)用是信息化、智能化的必然要求。但是BIM終歸是舶來(lái)品，在將其運(yùn)用到當(dāng)代工程建筑的同時(shí)，應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到其仍存在的不足。BIM技術(shù)在推廣、運(yùn)用的過(guò)程中必定面臨著諸多問(wèn)題，要針對(duì)本國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)不斷完善運(yùn)用技巧，實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的本土化，這會(huì)對(duì)本國(guó)的建筑業(yè)發(fā)展發(fā)揮巨大的作用。BIM技術(shù)的興起讓我們看到國(guó)內(nèi)建筑業(yè)信息化技術(shù)的缺乏，運(yùn)用信息化技術(shù)提升我國(guó)建筑業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的現(xiàn)代化是當(dāng)今建筑業(yè)需要發(fā)展的方向。

[1]Deke Smith, United States Building InformationModel Standard 【C】. 美國(guó): The 2ndCongress on DigitalCollaboration in the Building Industry,2013.11

TU7

B

1007-6344（2016）04-0078-01

引言：當(dāng)今工程建設(shè)規(guī)模不斷增大，建筑形態(tài)多樣且越來(lái)越復(fù)雜，建筑功能呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)。過(guò)去許多年建筑CAD在建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要作用，而面對(duì)當(dāng)今建筑工程設(shè)計(jì)復(fù)雜而多樣設(shè)計(jì)的要求，運(yùn)用CAD進(jìn)行工程建設(shè)的設(shè)計(jì)作業(yè)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式不再滿足當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展要求。與設(shè)計(jì)方式抽象且分離的建筑CAD設(shè)計(jì)相比，新興建筑信息模型（Building Information Modeling）技術(shù)具有集成、具象與智能的特點(diǎn)，更加適應(yīng)當(dāng)代工程建設(shè)設(shè)計(jì)信息化的發(fā)展要求，這也是對(duì)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用探討的現(xiàn)實(shí)意義所在。