徐芳

（華東院都市院創(chuàng)作二部 上海 200070）

0 引言

BIM技術(shù)實(shí)際上在我國(guó)的多個(gè)領(lǐng)域已有運(yùn)用和發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)因各種因素的影響，自身的安全性、穩(wěn)定性、美觀(guān)性、合理性受到了不小的挑戰(zhàn)，建筑設(shè)計(jì)的工程量和信息量越來(lái)越大，將BIM技術(shù)和建筑設(shè)計(jì)深度融合能夠有效地解決建筑設(shè)計(jì)的現(xiàn)存問(wèn)題，并且能夠促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)革新過(guò)去傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的模式，達(dá)到跨時(shí)代發(fā)展的理想效果。本文針對(duì)BIM在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用的重要性以及實(shí)際運(yùn)用展開(kāi)論述。

1 BIM技術(shù)概述

BIM（Building Information Modeling）實(shí)際上是一項(xiàng)在三維數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)上集合建筑設(shè)計(jì)、施工和管理方法，實(shí)現(xiàn)了集成建筑工程項(xiàng)目等有關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，體現(xiàn)了建筑工程中數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新技術(shù)[1]。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠利用建筑信息化和建筑數(shù)字模型有效的提高建筑項(xiàng)目的工作效率，作為協(xié)同工作的前提，從而達(dá)成建筑工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境影響的降低目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)出綠色設(shè)計(jì)和可持續(xù)發(fā)展。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中涉及的領(lǐng)域、行業(yè)廣泛，如建造、設(shè)計(jì)和檢測(cè)和管網(wǎng)控制工作等等，是建筑設(shè)計(jì)中一種新興的數(shù)字化設(shè)計(jì)方式，通過(guò)利用虛擬建筑信息模型完成相關(guān)的工作內(nèi)容。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用在極大程度上改革了過(guò)去傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的工作模式，也拉近了業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工運(yùn)營(yíng)之間的距離，在建筑工程效率、建筑工程風(fēng)險(xiǎn)、資源浪費(fèi)、建筑生命周期等方面帶來(lái)了顯著的效果，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)階段的協(xié)同設(shè)計(jì)施工階段的建造過(guò)程一體化及運(yùn)營(yíng)階段的建筑物智能化維護(hù)及其設(shè)施管理[2]。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的重要性

2.1 滿(mǎn)足建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)部需求

BIM技術(shù)的出現(xiàn)變革了以往傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的運(yùn)營(yíng)模式，使得與BIM技術(shù)融合的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)適應(yīng)了現(xiàn)代化潮流的趨勢(shì)并且滿(mǎn)足自身的發(fā)展需求，同時(shí)也在另一層面，現(xiàn)代市場(chǎng)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的不斷要求和不斷提出的挑戰(zhàn)也得到了有效的解決。

2.2 信息化功能

在當(dāng)今信息化時(shí)代，建筑行業(yè)也必須相應(yīng)的跟隨時(shí)代的發(fā)展，BIM技術(shù)結(jié)合了數(shù)字化設(shè)計(jì)、虛擬建筑信息模型和三維數(shù)字技術(shù)等，將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中無(wú)疑使得建筑設(shè)計(jì)在信息化的道路上邁出了一大步。BIM技術(shù)以傳統(tǒng)的三維建模方式相比擁有著能夠?qū)?shù)字信息隨身攜帶的巨大優(yōu)勢(shì)，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)中施工方、設(shè)計(jì)方、建設(shè)方、甚至是用戶(hù)來(lái)說(shuō)，都是一項(xiàng)能夠及時(shí)呈現(xiàn)信息清單和設(shè)計(jì)信息的技術(shù)，并且在人力、物力等眾多方面節(jié)約效果更加顯著。

2.3 BIM技術(shù)的多面性

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是全面的，多樣的，絕不是僅僅在設(shè)計(jì)階段起到一定的作用。在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管路的三個(gè)階段中，BIM技術(shù)能夠有效的扮演輔助的角色，提供相關(guān)適合的信息，全面展現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中的理念、實(shí)踐，為決策者和用戶(hù)等間接提出建議，不斷的優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)方案，并且BIM可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算成本與風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量，在加快方案實(shí)施速度和加深建筑設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)人員的相關(guān)了解等方面也具有一定的幫助。

2.4 BIM技術(shù)的主要特點(diǎn)

BIM技術(shù)具有建筑模型參數(shù)化和數(shù)據(jù)信息關(guān)聯(lián)化的特點(diǎn)。BIM實(shí)際上就是建筑信息模型，以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，信息為技術(shù)核心，其中所有的信息為了能夠及時(shí)的獲取、更新和共享，通常以數(shù)字形式保存在單一模型的集成數(shù)據(jù)庫(kù)中，因此保存的數(shù)據(jù)必須是具有實(shí)時(shí)性、一致性和關(guān)聯(lián)性。數(shù)據(jù)之間的完全關(guān)聯(lián)有利于提高工作效率和建筑設(shè)計(jì)工作之后的空間分析、傳熱分析等必要工作的進(jìn)行。

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

3.1 方案設(shè)計(jì)階段

在每個(gè)建筑工程開(kāi)始之前，必須要準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)方案，這對(duì)于整個(gè)建筑施工起著重要作用，BIM技術(shù)通過(guò)虛擬建筑信息模型，結(jié)合建筑現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將三維模型和建筑略圖結(jié)合到一起，在方案成型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案和繪圖相互統(tǒng)一。

3.2 技術(shù)設(shè)計(jì)階段

BIM技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)的深度融合，在建筑設(shè)計(jì)工作中實(shí)現(xiàn)了二維圖紙和三維模型相互切換、立體和平面之間轉(zhuǎn)換的隨時(shí)性。BIM技術(shù)能夠通過(guò)將實(shí)際和模擬相結(jié)合，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保建筑設(shè)計(jì)的合理性、穩(wěn)定性、安全性，完成建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)。對(duì)于復(fù)雜、大型的建筑形體，BIM技術(shù)可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和三維數(shù)字技術(shù)，根據(jù)需要進(jìn)行任意的剖面分析，從而做到有效避免各個(gè)方面可能出現(xiàn)的設(shè)計(jì)盲區(qū)。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用便利了整個(gè)建筑設(shè)計(jì)工作，如只需要在明細(xì)表中添加相應(yīng)的公式，就能夠得到建筑實(shí)體面積的答案。

3.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可視化

BIM是以三維模型技術(shù)為基礎(chǔ)的新興技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中利用的CAD軟件能夠通過(guò)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期建立建筑結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型，更好的將建筑結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息展示給有需要的用戶(hù)，使得不同層次、不同需求的用戶(hù)對(duì)于建筑構(gòu)件信息、功能布局能夠有著更加直觀(guān)的、準(zhǔn)確的、認(rèn)識(shí)與了解。在大型的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)可以很好的做到對(duì)其工程整體結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)展示，公布建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)，不僅有利于用戶(hù)觀(guān)測(cè)，在領(lǐng)一方面也有利于發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)中較難發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷或者設(shè)計(jì)缺陷，從而協(xié)助設(shè)計(jì)達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。由此可得，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可視化部分的運(yùn)用對(duì)于提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮到除了建筑工程本身，還要考慮建筑工程所處的場(chǎng)地。在現(xiàn)實(shí)情況下，場(chǎng)地建筑設(shè)計(jì)會(huì)受到來(lái)自地質(zhì)環(huán)境和水文條件等因素的影響，這就需要BIM技術(shù)結(jié)合地理信息系統(tǒng)對(duì)建筑工程的場(chǎng)地進(jìn)行模擬判斷和信息分析，通過(guò)結(jié)合實(shí)際情況的模擬環(huán)境，比較不同建筑場(chǎng)地的特點(diǎn)、條件，從而選擇出最佳的建筑場(chǎng)地，在最大程度上滿(mǎn)足用戶(hù)的需求以及基本的穩(wěn)定性、安全性原則。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有復(fù)雜性，并不是簡(jiǎn)單的在各個(gè)建筑工程中做加減乘除，而是需要將建筑工程中的每一個(gè)部分靈活組合，形成一個(gè)內(nèi)部相互支撐的有機(jī)整體，一切服務(wù)于完成建筑結(jié)構(gòu)的各方面指標(biāo)和要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平[3]。在此目標(biāo)前提下，BIM技術(shù)則是完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性能分析任務(wù)的重要手段。相比較于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)性能分析工作，BIM技術(shù)的應(yīng)用則節(jié)約了大量的人力與時(shí)間，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成計(jì)算，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和建筑結(jié)構(gòu)性能的可靠性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑設(shè)計(jì)正在面臨著現(xiàn)代社會(huì)快速發(fā)展帶來(lái)的巨大挑戰(zhàn)，但是在面臨挑戰(zhàn)的同時(shí)，也享受著帶來(lái)的自身發(fā)展的獨(dú)特機(jī)會(huì)。BIM技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)的深入融合不僅對(duì)于建筑設(shè)計(jì)內(nèi)部的發(fā)展，在更深層次上，目前人類(lèi)對(duì)于環(huán)境保護(hù)的理念越來(lái)越重視，建筑設(shè)計(jì)作為建筑工程質(zhì)量和建筑安全的關(guān)鍵的因素，只有追求先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，合理的設(shè)計(jì)規(guī)劃和科學(xué)的設(shè)計(jì)技術(shù)，才能夠不斷和人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展需求更加靠近。