劉志強(qiáng)

中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司

試析BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

劉志強(qiáng)

中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司

本文對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行了概述，分析了其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)探討了 BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用。

BIM技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用

前言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，BIM 技術(shù)作為其中一種，在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有效保證了建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量與要求，能夠更直觀、更深入地了解建筑的各個(gè)細(xì)節(jié)，直接的反映存在的問題，減少施工現(xiàn)場(chǎng)返工。

1 BIM 技術(shù)概述

1.1 BIM 技術(shù)的定義

BIM 技術(shù)就是建筑信息模型技術(shù)，它的設(shè)計(jì)元素是建筑工程的基本構(gòu)件，通過將這些建筑構(gòu)建的物理特性、幾何特性等信息組合起來，建立一個(gè)建筑系設(shè)計(jì)方面的數(shù)據(jù)庫，通過這個(gè)數(shù)據(jù)庫，建立建筑工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)模型，滿足建筑設(shè)計(jì)時(shí)所需要的各種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并且要對(duì)這些模型數(shù)據(jù)庫的信息進(jìn)行插入、提取、編輯和更新。BIM的參數(shù)之間都是相互聯(lián)系的，并不是獨(dú)立的，這樣就保證了建筑信息系統(tǒng)的完整性。

1.2 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

BIM 技術(shù)和傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方法相比，能夠保證信息的及時(shí)準(zhǔn)確共享，促進(jìn)參與方之間的溝通交流，并能對(duì)信息進(jìn)行科學(xué)的分析和管理。它的特點(diǎn)有以下幾種。第一，可視化。BIM 技術(shù)能夠?qū)?fù)雜的、大規(guī)模的、多形態(tài)的建筑物布置在規(guī)定的位置上，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的可視化，這樣設(shè)計(jì)師就能對(duì)建筑空間內(nèi)的關(guān)鍵部位進(jìn)行分析，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。第二，空間碰撞檢查。對(duì)于復(fù)雜的建筑系統(tǒng)，空間的使用率很高，BIM 技術(shù)能直觀檢查出建筑空間中出現(xiàn)的碰撞問題，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。第三，關(guān)聯(lián)修改。BIM 模型是一個(gè)綜合的文件，各個(gè)信息之間是相互關(guān)聯(lián)的，它們最終都匯集在一個(gè)模型中，當(dāng)設(shè)計(jì)信息改變時(shí)，只需要在這個(gè)模型上修改就能實(shí)現(xiàn)副整個(gè)建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)的修改。第四，協(xié)同設(shè)計(jì)。BIM 模型不是建筑設(shè)計(jì)中單專業(yè)的產(chǎn)物，而是建筑各專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的結(jié)果。首先對(duì)各專業(yè)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，然后通過協(xié)同平臺(tái)將各專業(yè)的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行專業(yè)鏈接進(jìn)而組成BIM 模型系統(tǒng)。

2 BIM 技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

BIM 技術(shù)可以從建筑工程設(shè)計(jì)管理開始到結(jié)束，始終具有不可缺少的作用。在建筑行業(yè)使用BIM 技術(shù)可以使得建筑工程設(shè)計(jì)管理水平得到良好的發(fā)展，建筑工程設(shè)計(jì)管理時(shí)的質(zhì)量得到規(guī)范化的提高，并且進(jìn)行規(guī)范化的管理后，可以從管理中得到更多的利益，所以BIM 技術(shù)應(yīng)用在建筑施工行業(yè)中具有較高的可行性。

(1)通過BIM 技術(shù)對(duì)需要建筑工程設(shè)計(jì)管理的地方建立三維模型，模擬建筑工程設(shè)計(jì)管理的每一個(gè)工程設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，讓管理人員對(duì)其所設(shè)計(jì)的建筑物有一個(gè)更加直觀的視覺效果。

(2)BIM 技術(shù)的使用，可以有效地提高建筑工程設(shè)計(jì)管理的質(zhì)量，對(duì)于其工程中材料的使用與施工人員的配合進(jìn)行精確的計(jì)算與管理，這樣可以使得工程在開始進(jìn)行施工時(shí)，不論是材料還是人員都不會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)，保證其后期峻工時(shí)的質(zhì)量。

(3)BIM 技術(shù)在對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)進(jìn)行管理時(shí)，可以隨時(shí)對(duì)工程設(shè)計(jì)管理進(jìn)行抽查。在設(shè)計(jì)進(jìn)行的前期，可以通過BIM 技術(shù)對(duì)其設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行校對(duì)；在設(shè)計(jì)管理中期，可以對(duì)其設(shè)計(jì)管理的準(zhǔn)確性進(jìn)行校正；在設(shè)計(jì)管理收尾的后期，可以對(duì)其進(jìn)行整體質(zhì)量的監(jiān)管。是整個(gè)工程質(zhì)量的保證。

3 BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 在虛擬建筑中做設(shè)計(jì)

利用BIM 技術(shù)，建筑師可以創(chuàng)造虛擬的建筑模型，在虛擬的模型中做設(shè)計(jì)，這樣建筑師可以時(shí)時(shí)看到設(shè)計(jì)的效果。在任何一個(gè)設(shè)計(jì)階段，可以隨時(shí)觀看設(shè)計(jì)效果，身臨其境的看自己設(shè)計(jì)的作品，對(duì)于設(shè)計(jì)不滿意的地方可以及時(shí)進(jìn)行更改，不僅如此，還能考察建筑與周圍環(huán)境的適應(yīng)性，再設(shè)計(jì)過程中不斷進(jìn)行推敲，看設(shè)計(jì)的思路、建筑選材等是否符合要求，這樣可以將設(shè)計(jì)師從天馬行空的想象中解救出來。

3.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

隨著現(xiàn)代建筑越來越復(fù)雜，在建筑設(shè)計(jì)中也越來越趨于多學(xué)科交叉與合作，這就離不開協(xié)同設(shè)計(jì)。然而在以往的二維CAD 時(shí)代中，協(xié)同設(shè)計(jì)缺少可操縱的統(tǒng)一技術(shù)平臺(tái)，只有個(gè)別集成化軟件可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)之間部分?jǐn)?shù)據(jù)的交流與傳遞，但仍無法解決在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的種種各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)問題。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用使得建筑設(shè)計(jì)走向了三維時(shí)代，其可以利用三維集成設(shè)計(jì)模型使各專業(yè)實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行協(xié)同工作。不同專業(yè)的人員可以通過中間模型處理器對(duì)建筑模型進(jìn)行對(duì)應(yīng)的創(chuàng)建、修改及注釋，從而更加快速地傳遞和更新信息，以解決各專業(yè)之間信息交流不暢的問題。

3.3 效果圖和動(dòng)畫展示

BIM 技術(shù)中包含了強(qiáng)大的建模、渲染及動(dòng)畫技術(shù)功能，利用該技術(shù)可以將專業(yè)和抽象的二維建筑進(jìn)行更加通俗化與直觀的三維描述，從而使非專業(yè)人員也能夠明確地了解建筑設(shè)計(jì)的項(xiàng)目和功能。其次，若建筑設(shè)計(jì)圖發(fā)生了改變，也可以利用BIM 技術(shù)在最短時(shí)間內(nèi)完成修改。再者，BIM 技術(shù)利用計(jì)算機(jī)軟件，進(jìn)行三維模型的設(shè)計(jì)，其本身的成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一些專業(yè)的動(dòng)畫設(shè)計(jì)和效果圖制作軟件。

3.4 圖紙文檔自動(dòng)生成

在2D 環(huán)境下，每一張圖紙都是由立面、剖面等組成，再按照工程設(shè)計(jì)更改圖紙，不停的一次次修改，設(shè)計(jì)師很多寶貴的時(shí)間都浪費(fèi)在這繁瑣的工作中，占用了大量的時(shí)間和精力。而運(yùn)用BIM 技術(shù)，可以在事先創(chuàng)建的虛擬模型中進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣更改的就是虛擬的模型而不是圖紙，利用BIM 技術(shù)創(chuàng)建出來的模型，設(shè)計(jì)師可以生成任意的圖紙，平面圖、立面圖甚至是3D 大樣圖，事實(shí)上，根據(jù)不同的需要，可以從軟件中提取不同的信息資料，生成不同的視圖，方面設(shè)計(jì)改變。

3.5 自動(dòng)變更管理

在最初的2D 工作環(huán)境下，建筑設(shè)計(jì)師有一大部分的時(shí)間都運(yùn)用在變更的協(xié)調(diào)工作中，花費(fèi)了大量的精力，而BIM 技術(shù)的出現(xiàn)，則幫助他們順利改變了這一困境，所有的圖紙生成都是基于虛擬的模型，而所有的修改和變更都會(huì)反映到整個(gè)項(xiàng)目的文件中，而BIM 最主要的就是一個(gè)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，任何的數(shù)據(jù)或者信息的修改都會(huì)在數(shù)據(jù)庫中得到反饋，其他的視圖也會(huì)隨之自動(dòng)進(jìn)行改變和更新，圖紙也會(huì)隨著設(shè)計(jì)的不斷進(jìn)行而自動(dòng)更新。這大大減輕了設(shè)計(jì)師的工作量，不需要把時(shí)間和精力都浪費(fèi)在反復(fù)的修改中，這樣的自動(dòng)變更管理不僅提升了建筑設(shè)計(jì)師工作的效率，更為變更的順利執(zhí)行提供了一個(gè)很好的平臺(tái)，不會(huì)出現(xiàn)變更上的錯(cuò)誤。

4 結(jié)束語

總而言之，BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，給建筑設(shè)計(jì)行業(yè)注入了新鮮血液，有利于促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

[1]盧琬玫.BIM 技術(shù)及其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D].天津： 天津大學(xué)，2014.

[2]王慧琛.BIM 技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D]. 北京： 北京工業(yè)大學(xué)，2014