張玉龍

（河北建筑工程學(xué)院 075000）

1 引言

根據(jù)國(guó)家最新政策，加快建筑信息模型（BIM）在工程建筑中的應(yīng)用，推動(dòng)信息化建設(shè)與自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件的產(chǎn)業(yè)化，具有積極的應(yīng)用價(jià)值及現(xiàn)實(shí)意義。目前許多建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目依然按照現(xiàn)有設(shè)計(jì)理念進(jìn)行，許多方案設(shè)計(jì)只是憑借業(yè)主想法進(jìn)行設(shè)計(jì)，或者借助簡(jiǎn)單場(chǎng)景，利用CAD圖紙進(jìn)行施工。特別是在復(fù)雜區(qū)域，單憑傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行構(gòu)造三維圖紙。由此，缺乏實(shí)際的三維信息模型面臨的問(wèn)題較為嚴(yán)重，具體體現(xiàn)在管線復(fù)雜區(qū)域且有限空間內(nèi)無(wú)法施工，出現(xiàn)返工的現(xiàn)象。在此背景下，BIM技術(shù)出現(xiàn)有效解決了此類問(wèn)題。在此背景下，本文試圖通過(guò)分析BIM技術(shù)在建筑協(xié)同設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并提供一定的優(yōu)化思路，以供更多學(xué)者參考。

2 BIM技術(shù)相關(guān)理論概述

建筑信息模型（BIM）是集項(xiàng)目前期規(guī)劃、中期建設(shè)及后期管理運(yùn)營(yíng)一體、涵蓋所有參數(shù)的體量模型。具體而言，該技術(shù)包括建筑與設(shè)備信息、施工規(guī)劃周期、物業(yè)管理等內(nèi)容。BIM技術(shù)最早應(yīng)用于建筑及智能化建設(shè)當(dāng)中。從具體內(nèi)容來(lái)看:①BIM技術(shù)是構(gòu)成建筑載體的基礎(chǔ)，它涉及建筑、給排水、電器等類型。同時(shí)，借助REVIT等軟件搭建建筑模型，并將這些完整的模型鏈接在同一個(gè)文件夾中，使得CAD圖紙可以實(shí)現(xiàn)立體三維的效果，從而反映出即將建造的建筑效果。②BIM技術(shù)的價(jià)值在于，能夠載入模型真實(shí)信息，使得建筑與設(shè)備信息同步呈現(xiàn)在模型構(gòu)架中，使其擁有生活氣息。進(jìn)一步賦予構(gòu)件生產(chǎn)日期、維保信息、生產(chǎn)日期等廠家信息。這些信息能夠有效起到鏈接作用，便于各個(gè)主體實(shí)施監(jiān)控工程項(xiàng)目進(jìn)程。③BIM最重要的價(jià)值是建筑后期維護(hù)。將建筑所有構(gòu)件信息融入模型中，交付建筑之后通過(guò)第三方協(xié)同軟件對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行整體管理與維護(hù)，確保各個(gè)構(gòu)件可以正常運(yùn)行。

3 基于BIM技術(shù)的建筑項(xiàng)目協(xié)同設(shè)計(jì)

開發(fā)商在拿到一款地的建設(shè)權(quán)時(shí)，會(huì)將相關(guān)參數(shù)交付給設(shè)計(jì)院或方案公司，使得有限容積空間布置更多樓宇。然而，伴隨高層及高超樓層的出現(xiàn)，正面向南建筑如若受到其他建筑物的遮擋，會(huì)導(dǎo)致建筑之間有效距離無(wú)法滿足正面采光的需要，以此帶來(lái)更多利益沖突。但由于BIM技術(shù)的出現(xiàn)，使得各項(xiàng)規(guī)范都錄入到相關(guān)軟件中，利用計(jì)算機(jī)在建筑總圖基礎(chǔ)上建立建筑體量模型，通過(guò)采光計(jì)算軟件進(jìn)行測(cè)算。最后，循環(huán)漸進(jìn)的計(jì)算能夠讓戶型優(yōu)化讓客戶滿意。具言之，BIM技術(shù)在建筑項(xiàng)目中的協(xié)同應(yīng)用，主要通過(guò)前期、中期、后期方面的設(shè)計(jì)。

3.1 BIM技術(shù)在建筑項(xiàng)目前期中的協(xié)同設(shè)計(jì)

在本次設(shè)計(jì)中，選取總建筑面積為62185m2，層數(shù)為地上5層、地下1層，建筑高度為25.62m。建筑性質(zhì)為辦公建筑，所采用50年設(shè)計(jì)年限，耐火設(shè)計(jì)為民用建筑1級(jí)。防水等級(jí)為2級(jí)。建筑結(jié)構(gòu)形式為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土。具體方案設(shè)計(jì)如下：結(jié)合業(yè)主意見與功能布置規(guī)劃，設(shè)置了辦公室、會(huì)議室、會(huì)客區(qū)。其中，辦公室采用中央空調(diào)。空調(diào)冷源、熱源都由能源中心提供。數(shù)據(jù)方采用恒溫恒濕空調(diào)。但是，由于配電室散熱量較大，故設(shè)置通風(fēng)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)為氣滅排風(fēng)系統(tǒng)。為了加快模型構(gòu)建速度，將其余功能相同的區(qū)間合并為一體。

3.2 建模中期的協(xié)同設(shè)計(jì)

此次利用BIM技術(shù)對(duì)前期方案認(rèn)證及后期施工進(jìn)行有效協(xié)同，從而實(shí)現(xiàn)減少變更、縮短工期的目的。由于地面外形復(fù)雜，傳統(tǒng)施工難度較大，而利用BIM技術(shù)能夠有效解決構(gòu)件定位、布線等復(fù)雜問(wèn)題。據(jù)此，將整合形成專業(yè)的BIM深化設(shè)計(jì)模型，投入實(shí)際工程中。

首先進(jìn)行統(tǒng)一邊界參數(shù)。由BIM技術(shù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)移動(dòng)中心項(xiàng)目需要，使用CAD圖紙?jiān)赗EVIT中建立高軸網(wǎng)，通過(guò)協(xié)同云平臺(tái)將此分享給不同地區(qū)參與設(shè)計(jì)的其他工程師。然后，由各個(gè)設(shè)計(jì)師將統(tǒng)一的軸網(wǎng)鏈接到本地建模模板中，將其轉(zhuǎn)為自己的模型軸網(wǎng)，以此建模。其次，各專業(yè)內(nèi)部協(xié)調(diào)。將BIM技術(shù)引入對(duì)接專業(yè)模型，利用云平臺(tái)整合各個(gè)專業(yè)模型，以此減少不同專業(yè)重復(fù)建模的問(wèn)題。進(jìn)一步，將較大的建筑項(xiàng)目在模型中細(xì)分為各個(gè)部分，在關(guān)鍵難點(diǎn)處利用三維可視化功能，測(cè)試施工進(jìn)場(chǎng)前的排布測(cè)試。此外，將各個(gè)專業(yè)材料統(tǒng)計(jì)進(jìn)去，實(shí)現(xiàn)模型與關(guān)鍵信息關(guān)聯(lián)，以此查看相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，使得前期模型、施工進(jìn)度、后期維護(hù)合同自動(dòng)關(guān)聯(lián)。

3.3 后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)中的協(xié)同設(shè)計(jì)

將賦予參數(shù)化的REVIT模型文件導(dǎo)出，通過(guò)轉(zhuǎn)化軟件轉(zhuǎn)化為IDF格式，從而傳入能耗模擬內(nèi)核分析軟件（Energyplus）中。由其自動(dòng)提取REVIT模型中的參數(shù)，依據(jù)規(guī)劃好的熱區(qū)信息及相關(guān)的運(yùn)行能耗軟件，根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)與最初設(shè)計(jì)的能耗參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)認(rèn)證具體標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各類因數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在后期具體運(yùn)營(yíng)期間，將BIM模型導(dǎo)入系統(tǒng)，并依據(jù)開發(fā)商云服務(wù)及CAFM軟件實(shí)時(shí)管理建筑的全生命周期。根據(jù)與用戶簽訂的合同要求，細(xì)致劃分模型圖，使得具體模型空間能落實(shí)到戶。在具體建模中，依據(jù)設(shè)備內(nèi)置信息生成的參數(shù)設(shè)計(jì)保養(yǎng)維護(hù)周期表，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的維護(hù)管理。

3.4 綜合評(píng)述

通過(guò)本次基于BIM技術(shù)的建筑前期規(guī)劃、中期銜接與后期維護(hù)的協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用，最后可以歸納得到，傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)在理念、現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中存在空間利用率不足的問(wèn)題，可以從BIM技術(shù)中得到彌補(bǔ)?；贐IM技術(shù)能夠協(xié)同CAD圖紙?jiān)诳臻g放樣缺陷，將雜亂的線條圖賦予三維立體信息的虛擬模型。同時(shí)，BIM技術(shù)能給各個(gè)參與者提供真實(shí)的體量信息模型，為各方隨時(shí)提取可用的參數(shù)提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)。在中期階段，能能夠有效銜接前期規(guī)劃和后期維護(hù)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。而在后期維護(hù)中，BIM技術(shù)也可以充分發(fā)揮其作用，優(yōu)化建筑管理細(xì)節(jié)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，采用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑設(shè)計(jì)不同階段的全面應(yīng)用，要優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維。BIM技術(shù)推動(dòng)了傳統(tǒng)建筑業(yè)發(fā)展，并滿足了復(fù)雜工程建設(shè)需求，是一次比較重大的變革。隨著信息產(chǎn)業(yè)不斷優(yōu)化升級(jí)，BIM技術(shù)將在建筑行業(yè)市場(chǎng)發(fā)揮更大作用。此次BIM三維設(shè)計(jì)在建筑協(xié)同中的應(yīng)用，具有一定的參考意義。