王 琨 容海川建筑設(shè)計(jì)研究院

1 前言

當(dāng)前，BIM 技術(shù)取得了一定的進(jìn)步，其能夠在不同專業(yè)和不同部門中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的功能。BIM 在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用能做到數(shù)字設(shè)計(jì)信息共享，基于可視化數(shù)字模型模擬建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)用BIM技術(shù)可全面提升建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，值得建筑單位的高度重視。

2 建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 實(shí)現(xiàn)平面設(shè)計(jì)向立體設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中，平面設(shè)計(jì)軟件是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的主要工具，但在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，受設(shè)計(jì)人員無法準(zhǔn)確理解信息、操作失誤的影響，設(shè)計(jì)內(nèi)容無法滿足實(shí)際需求，進(jìn)而對工程建設(shè)造成阻礙。應(yīng)用BIM技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)二維設(shè)計(jì)向三維立體設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)化，也可借助其可視化功能直觀呈現(xiàn)建筑資料，使設(shè)計(jì)者正確把握設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容。

2.2 提高復(fù)雜設(shè)計(jì)的質(zhì)量

功能過于單一的軟件無法保證建筑設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，在該項(xiàng)工作中需要多個(gè)BIM 設(shè)計(jì)軟件的全面配合。當(dāng)前，最為先進(jìn)和有效的方式是采取有效措施促進(jìn)創(chuàng)造型及分析型軟件的深度融合，構(gòu)建建筑設(shè)計(jì)模型。

2.3 有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)多半利用不同的平面設(shè)計(jì)圖紙完成數(shù)據(jù)信息共享，但是這種數(shù)據(jù)傳遞方式無法維持?jǐn)?shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性和互動性，不利于信息傳遞。而應(yīng)用BIM 技術(shù)則能利用統(tǒng)一的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建建筑模型，以此優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸及共享的效率。

3 建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 場地分析中的應(yīng)用

建筑設(shè)計(jì)初期，場地信息對工程設(shè)計(jì)具有決定性作用，設(shè)計(jì)人員需結(jié)合場地分析結(jié)論、綜合的評價(jià)環(huán)境特征、交通流量和景觀規(guī)劃等內(nèi)容完成評價(jià)工作，合理調(diào)整建筑空間位置，促進(jìn)建筑物與周邊環(huán)境建立和諧的關(guān)系。但是傳統(tǒng)場地分析存在影響因素較多，存在處理效率不理想，定量分析不足等問題。對此，就需采取有效措施完成BIM 技術(shù)與地理信息系統(tǒng)的深度融合，將其應(yīng)用于場地分析當(dāng)中，創(chuàng)建立體化的信息模型，構(gòu)建更為科學(xué)的建筑布局。

3.2 方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)涉及多種不同類型的信息內(nèi)容，也可結(jié)合信息的變化作出及時(shí)有效的反饋。該運(yùn)維模式也被人們稱為參數(shù)化設(shè)計(jì)。在方案設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM 技術(shù)，能夠基于技術(shù)自身的邏輯性指導(dǎo)復(fù)雜建筑形體和表面分析，給出多個(gè)不同的方案，在多個(gè)方案中選擇最佳方案。復(fù)雜建筑設(shè)計(jì)中，基于參數(shù)化建模軟件選擇設(shè)計(jì)方案是現(xiàn)階段行業(yè)發(fā)展主要方向，設(shè)計(jì)人員可比對設(shè)計(jì)結(jié)果，合理調(diào)整參數(shù)信息，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)。

3.3 建筑性能分析中的應(yīng)用

在BIM 技術(shù)的基礎(chǔ)上評價(jià)設(shè)計(jì)方案能夠優(yōu)化建筑性能，做好資源配置，并依據(jù)信息的變化及時(shí)地給予反饋，這種運(yùn)維模式即為參數(shù)化設(shè)計(jì)。將BIM 技術(shù)應(yīng)用在方案設(shè)計(jì)中，能在技術(shù)邏輯性的基礎(chǔ)上對復(fù)雜的建筑形體進(jìn)行科學(xué)分析，從而制定不同的方案。在若干方案中選擇最優(yōu)的方案。與此同時(shí)，智能化程序在復(fù)雜任務(wù)處理的過程中也可充分發(fā)揮自身作用和功能，有效調(diào)整建筑設(shè)計(jì)方案，并以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)評價(jià)設(shè)計(jì)方案，有效改良建筑的性能，完善資源配置。

3.4 可視化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

圖1 可視化設(shè)計(jì)

可視化設(shè)計(jì)是BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的重要前提（如圖1），應(yīng)用時(shí)該技術(shù)能以動態(tài)觀察為基礎(chǔ)，確定設(shè)計(jì)中的不足，且科學(xué)調(diào)整參數(shù)信息，也可在設(shè)計(jì)展示中為投資方建立動態(tài)展示的效果。該技術(shù)與靜態(tài)效果相比，優(yōu)勢更為明顯。

3.5 協(xié)同設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

協(xié)同設(shè)計(jì)主要分為兩個(gè)應(yīng)用模式，分別為局域網(wǎng)內(nèi)部協(xié)作模式和設(shè)計(jì)參與方廣域網(wǎng)協(xié)作模式。設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際科學(xué)選擇不同的模式?；诮ㄖ畔⒛Ｊ綄?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作的功能即為工作集。在廣域網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上設(shè)立服務(wù)器，基于工作集完成協(xié)同設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)信息共享的過程中，創(chuàng)設(shè)中心模型，存儲項(xiàng)目的修改信息，也可存儲當(dāng)前工作集與圖元的所有權(quán)信息。建設(shè)中心模型后，應(yīng)在中心模型本地副本中落實(shí)各項(xiàng)工作。所有用戶均要在本地網(wǎng)絡(luò)或硬盤驅(qū)動器當(dāng)中保存中心模型副本，及時(shí)在重心模型中導(dǎo)入修改信息，從而高度滿足用戶的個(gè)性化需求。

3.6 碰撞檢測中的應(yīng)用

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，管線位置需由設(shè)計(jì)方或機(jī)電專業(yè)設(shè)計(jì)人員作為帶頭人，在硫酸紙上打印工程的所有圖紙，并將不同專業(yè)的施工圖紙進(jìn)行疊加處理，在觀察圖紙的過程中，合理調(diào)整布線的方式。但受二維圖紙信息完整度和準(zhǔn)確度不足的影響，管線碰撞問題較為常見，一方面拖慢了工期，另一方面也增加了成本，而在碰撞檢測中合理應(yīng)用BIM技術(shù)，則能顯著提高檢測的精度和效率（如圖2）。

圖2 碰撞檢測中的應(yīng)用

3.7 工程量分析中的應(yīng)用

傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中，主要以人工干預(yù)形式完成設(shè)計(jì)圖紙的測量與統(tǒng)計(jì)工作，同時(shí)，采用專業(yè)的造價(jià)計(jì)算軟件創(chuàng)建平面模型，完成計(jì)算工作。人工干預(yù)計(jì)算模式需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，且計(jì)算結(jié)果不夠準(zhǔn)確。再者，造價(jià)計(jì)算軟件繪圖流程十分冗雜，不能靈活地修改各項(xiàng)參數(shù)，無法充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值。二維平面設(shè)計(jì)圖不具有建筑屬性信息，反饋速度較慢。在應(yīng)用BIM技術(shù)后，則能采集多種不同形式的參數(shù)信息，也可根據(jù)設(shè)計(jì)要求靈活修改建筑模型信息，以此保證工程量信息與設(shè)計(jì)方案信息的準(zhǔn)確性。

4 實(shí)例分析

該項(xiàng)目為世園會的展館，世園會以“讓生活走進(jìn)自然”為主題，追求人與自然的和睦共處，積極踐行綠色生態(tài)低碳理念。該博物館設(shè)計(jì)的過程中由多個(gè)不同弧度的曲面墻構(gòu)成，形態(tài)沉靜內(nèi)斂。設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM 技術(shù)后，在工程設(shè)計(jì)中對建筑開展了全方位持續(xù)性優(yōu)化作業(yè)，最終形成綠色生態(tài)低碳型建筑，這也與世園會的主題深度契合。

4.1 可視化設(shè)計(jì)

完成整體BIM 模型后，可將BIM 模型導(dǎo)入可視化軟件當(dāng)中，制作漫游動畫圖，這種設(shè)計(jì)方式可以有效完善建筑的外觀，該種形式也更加貼近建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際效果，便于業(yè)主方更加全面地了解項(xiàng)目的總體形象。利用設(shè)計(jì)軟件觀察建筑外觀，能為業(yè)主提供更具交互性的使用體驗(yàn)。

4.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

在BIM核心軟件Revit中，主要采用兩種方式，一種是使用鏈接文件整合模型，一種是利用Revit當(dāng)中的協(xié)作功能，在網(wǎng)絡(luò)上完成協(xié)作設(shè)計(jì)。在該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要對協(xié)同設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的探索。使用第一種協(xié)作模式能以鏈接文件為基礎(chǔ)做好整合工作，也可將模型分為多個(gè)不同的組成部分，將其分給多個(gè)不同的設(shè)計(jì)人員，基于模型和鏈接模式加以整合。

現(xiàn)階段，建筑工程日益復(fù)雜，跨學(xué)科合作也成為建筑設(shè)計(jì)的主流發(fā)展趨勢。在CAD 設(shè)計(jì)中，協(xié)作設(shè)計(jì)尚未建立統(tǒng)一的技術(shù)平臺，但是建筑信息模型卻為技術(shù)協(xié)作提供了可能。如改變柱尺寸的過程中，建筑模型中的柱也可隨之更新。不僅如此，建筑信息模型也可為不同的生產(chǎn)部門和管理部門建立協(xié)作平臺?；诮ㄖ畔⒛Ｐ吞砑訒r(shí)間參數(shù)，虛擬施工場景，嚴(yán)格控制工程的建設(shè)進(jìn)度，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工作模式。除此之外，業(yè)主、政府部門和施工企業(yè)也可在同一個(gè)三維模型上展開協(xié)同作業(yè)。

4.3 碰撞檢查

項(xiàng)目碰撞檢測中，應(yīng)用BIM技術(shù)開展碰撞檢驗(yàn)，工作人員主要采用漫游功能基于觀察進(jìn)行碰撞檢測，也可在軟件自帶功能的基礎(chǔ)上自行開展碰撞檢測。BIM 技術(shù)的應(yīng)用能提高管線綜合的效率和精度，一方面有效杜絕項(xiàng)目建設(shè)中產(chǎn)生的矛盾，另一方面也可避免由此產(chǎn)生的設(shè)計(jì)變更問題，有效控制工程的成本。

5 結(jié)束語

綜上所述，BIM 技術(shù)具有多元化功能，在具體的建筑設(shè)計(jì)中，可以將BIM 技術(shù)作用在碰撞檢測、協(xié)同設(shè)計(jì)、可視化設(shè)計(jì)中，有效分析工程量，且科學(xué)確定施工場地，以此推動整體設(shè)計(jì)作業(yè)的高水平完工，加快我國建筑行業(yè)的進(jìn)步。