管 俊

（科創(chuàng)（青島）科技園投資發(fā)展有限公司，山東 青島 266000）

科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，帶動(dòng)了城市化發(fā)展越來(lái)越快。新時(shí)期，建筑設(shè)計(jì)逐步朝著智能化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展，僅采用CAD 軟件已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)代建設(shè)設(shè)計(jì)中多樣化要求。為此，必須積極進(jìn)行BIM技術(shù)的完善，保證其在當(dāng)代建筑中充分發(fā)揮其實(shí)際價(jià)值，提高建筑設(shè)計(jì)的便捷性、高效性。本文針對(duì)BIM技術(shù)在協(xié)同設(shè)計(jì)、管理和分析等方面的應(yīng)用進(jìn)行了探討，旨在充分發(fā)揮該技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的重要價(jià)值。

1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

在建筑設(shè)計(jì)中，要考慮建筑和城市關(guān)系、建筑本身構(gòu)造、建筑施工過(guò)程可能存在的問(wèn)題、使用過(guò)程存在的風(fēng)險(xiǎn)等，最終目的是設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的建筑工程，提升建筑的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。BIM技術(shù)又稱(chēng)建筑信息模型，最大特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)采集建筑有關(guān)信息，能夠?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)、建筑施工、建筑維護(hù)等提供幫助。通過(guò)其三維設(shè)計(jì)、四維建造、五維運(yùn)營(yíng)功能，能夠虛擬施工過(guò)程，從而便于建筑設(shè)計(jì)人員找到設(shè)計(jì)不合理之處，并進(jìn)行修正。這也意味著降低了后續(xù)施工環(huán)節(jié)返工的可能性，有效地實(shí)現(xiàn)了低成本施工。正是因?yàn)锽IM技術(shù)優(yōu)勢(shì)如此突出，2014 年住建部要求各地政府投資、面積超過(guò)2 萬(wàn)m2的建筑工程，一律要融入BIM技術(shù)，利用其功能來(lái)提高建筑工程的質(zhì)量，有效管控建筑成本，提高建筑的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中的缺陷

建筑設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)具有各種優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，BIM技術(shù)在應(yīng)用中，還會(huì)因一些限制因素而表現(xiàn)出一定的弊端問(wèn)題。常規(guī)弊端表現(xiàn)如下：第一，BIM技術(shù)屬于新型建筑設(shè)計(jì)技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)十分突出，可在造型復(fù)雜、特殊結(jié)構(gòu)中精細(xì)應(yīng)用。常規(guī)簡(jiǎn)單普遍的工程項(xiàng)目中BIM技術(shù)的應(yīng)用較少，因此部分建筑設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的人員可能會(huì)認(rèn)為BIM技術(shù)屬于多此一舉?，F(xiàn)階段，部分地區(qū)政府機(jī)構(gòu)等鼓勵(lì)建筑設(shè)計(jì)單位合理應(yīng)用BIM技術(shù)，但整體而言該技術(shù)的功能發(fā)揮效果較為一般；第二，BIM技術(shù)屬于較為復(fù)雜的項(xiàng)目，為此，需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)、設(shè)計(jì)和管理，同時(shí)相應(yīng)技術(shù)人員還要參與到設(shè)計(jì)、管理和施工的全過(guò)程，通常還會(huì)包括后續(xù)運(yùn)營(yíng)情況，為此，相關(guān)技術(shù)人員必須具有較高的綜合素養(yǎng)，一定程度上增加了建筑設(shè)計(jì)成本。

3 建筑設(shè)計(jì)施工一體化管理中應(yīng)用BIM技術(shù)的措施

3.1 應(yīng)用在建筑項(xiàng)目信息綜合分析層面

在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)方對(duì)項(xiàng)目開(kāi)展的分析工作要非常充分且精準(zhǔn)。該項(xiàng)工作與最終的設(shè)計(jì)質(zhì)量有著直接的聯(lián)系。在設(shè)計(jì)施工一體化管理中，結(jié)合BIM技術(shù)，可對(duì)信息進(jìn)行有效收集與處理，從而更好地完成信息的綜合分析工作。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息綜合分析的過(guò)程主要包括：（1）先將收集到的信息進(jìn)行整合。信息的有效整合對(duì)于項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生重大影響，如設(shè)計(jì)發(fā)生變更，會(huì)存在很多風(fēng)險(xiǎn)。借助一體化管理模式需要對(duì)可能造成設(shè)計(jì)工作變更的信息進(jìn)行收集，從而對(duì)信息分析的可靠性給予保障；（2）將收集的信息導(dǎo)入，開(kāi)展分析工作。在BIM 軟件中導(dǎo)入采集好的信息資料，通過(guò)自動(dòng)分析功能可以生成需要的設(shè)計(jì)方案，如建筑材料應(yīng)用方案、外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案等[1]。

3.2 設(shè)計(jì)質(zhì)量分析

施工中編制的設(shè)計(jì)方案是之后施工內(nèi)容開(kāi)展的參考，與建筑的應(yīng)用壽命有很大的關(guān)聯(lián)，所以，設(shè)計(jì)工作對(duì)建筑工程有著重要的意義，應(yīng)不斷強(qiáng)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量。在設(shè)計(jì)施工一體化管理中，有效結(jié)合BIM技術(shù)，可借助其中的可視化特征，對(duì)建筑三維模型加以構(gòu)建，在此前提下，將數(shù)據(jù)信息輸入到BIM 軟件中。通過(guò)軟件分析，可開(kāi)展碰撞檢驗(yàn)，從而對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量給予綜合評(píng)估。例如，在某商業(yè)建筑設(shè)計(jì)中編制了兩套不同的方案，一種為主體呈現(xiàn)平鋪狀設(shè)計(jì)方案，與“一”字比較類(lèi)似；另一種設(shè)計(jì)方案為L(zhǎng)型設(shè)計(jì)。為了挑選出最理想的設(shè)計(jì)方案，在BIM 中導(dǎo)入了兩種方案數(shù)據(jù)后，對(duì)三維模型進(jìn)行構(gòu)建。在碰撞檢驗(yàn)時(shí)，站在建筑內(nèi)部能耗及土地應(yīng)用率等各個(gè)層面開(kāi)展綜合分析，最終結(jié)果顯示：對(duì)于L 型建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)有著更高的土地應(yīng)用率，且建筑內(nèi)部對(duì)能源資源的消耗量更低[2]。

3.3 節(jié)能與能源利用

在建筑行業(yè)發(fā)展過(guò)程中綠色化生產(chǎn)是發(fā)展必然趨勢(shì)，可以在降低對(duì)自然生態(tài)環(huán)境影響的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)資源的高效率利用，以此達(dá)到節(jié)能減排的目的。首先，要想評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)節(jié)能水平，就要明確圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值，通過(guò)計(jì)算能源消耗確保設(shè)計(jì)方案的節(jié)能性，作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)明確建筑所需要的能源消耗，并且在同一環(huán)境下對(duì)比空氣調(diào)節(jié)能源消耗與全年度采暖情況，進(jìn)一步評(píng)估圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，這就是設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的權(quán)衡判斷法;其次，需要全面考慮建筑形態(tài)、朝向和大小特征，熱工性能的各項(xiàng)參數(shù)也需要滿(mǎn)足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，一般來(lái)說(shuō)熱工性能會(huì)在建筑施工圖中得以充分反映，所以需要對(duì)節(jié)能進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算，通過(guò)報(bào)告形式進(jìn)一步明確設(shè)計(jì)要求與標(biāo)準(zhǔn)，還需要利用BIM技術(shù)對(duì)以上數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合性處理與分析，使得節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)對(duì)比分析更具備可視化，極大減輕設(shè)計(jì)工作的負(fù)擔(dān)，保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)可靠性，以免計(jì)算誤差過(guò)大情況的出現(xiàn)。

3.4 開(kāi)展精細(xì)化管理

通過(guò)一體化管理模式的構(gòu)建，利用BIM技術(shù)還可以使建設(shè)方開(kāi)啟精細(xì)化管理。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)，可對(duì)招投標(biāo)環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)、驗(yàn)收環(huán)節(jié)等建立精細(xì)化管理機(jī)制，從而滿(mǎn)足全生命周期的管理目標(biāo)，使建筑有更高的質(zhì)量。當(dāng)前，有些企業(yè)依然在使用老式工程管理手段，但由于之前的管理手段和形式較為單一，部門(mén)之間的溝通較少，很難實(shí)現(xiàn)交叉管理，所以，對(duì)于施工技術(shù)控制工作的開(kāi)展存在很多困難。加之現(xiàn)代化施工內(nèi)容的實(shí)施愈發(fā)復(fù)雜，如果一味地沿用傳統(tǒng)的管理形式，必然會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題。此外，有些工程的規(guī)模很大，應(yīng)用傳統(tǒng)的管理手段會(huì)有非常明顯的局限性。但借助BIM 模型能夠模擬各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)，基于模擬的前提下開(kāi)展綜合考量和分析，并借助其中的可視化優(yōu)勢(shì)、信息共享功能等，依照具體的模擬情況，調(diào)整好管理過(guò)程中可能存在的矛盾和沖突，以便做好工程流程的調(diào)整。在優(yōu)化施工方案后，施工的開(kāi)展會(huì)更加順利，有效預(yù)防事故的發(fā)生。此外，通過(guò)BIM技術(shù)建立的三維模型，可以保障每一位工作人員了解工程情況，不會(huì)有看不懂的情況，明確安全隱患，有益于安全意識(shí)的強(qiáng)化。BIM技術(shù)還可以實(shí)施復(fù)核設(shè)計(jì)，將模型與現(xiàn)場(chǎng)情況充分結(jié)合，可開(kāi)展可視化聯(lián)系，有益于糾正工序，也能將施工時(shí)間縮短[3]。

3.5 強(qiáng)化施工效率，減少返工率

以往，工程建設(shè)時(shí)需要對(duì)二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行編制，相關(guān)建設(shè)工作也會(huì)利用該圖紙指導(dǎo)完成。但目前的建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜，空間有較大的局限性，其中的管線(xiàn)走向更是煩瑣。因此，之前應(yīng)用的二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖并不能非常清晰地將設(shè)計(jì)方案表達(dá)出來(lái)，對(duì)施工的有序性產(chǎn)生了不良影響。所以，需要通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)三維模型進(jìn)行構(gòu)建，從而保障施工效率有所提升，同時(shí)有益于強(qiáng)化施工質(zhì)量。

4 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展前景

未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)BIM技術(shù)與建筑文化的有效融合，在歷史建筑模型的構(gòu)建中，BIM技術(shù)可同時(shí)完成分析、保存歷史建筑形態(tài)的任務(wù)。結(jié)合輔助資料，相關(guān)人員可快速構(gòu)建1:1仿真建筑模型系統(tǒng)，借助這一系統(tǒng)可直觀地進(jìn)行建筑語(yǔ)言方面的表達(dá)，從而表明歷史建筑的演變。相關(guān)人員可從多個(gè)角度出發(fā)進(jìn)行觀察和分析，了解建筑物的材質(zhì)、環(huán)境、結(jié)構(gòu)等信息，從深層次角度出發(fā)，還可了解歷史建筑的設(shè)計(jì)美感、文化美感和精神內(nèi)核。建立在BIM技術(shù)之上的歷史建筑模型，具有真實(shí)性、全面性，可快速進(jìn)行古代建筑的還原，同時(shí)還可將其應(yīng)用于古建筑修復(fù)、歷史建筑設(shè)計(jì)等諸多方面?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用較為有限，多集中在大規(guī)模工程項(xiàng)目上，且民用基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施的建設(shè)具有較為廣闊的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展空間。業(yè)內(nèi)人士提出，相信在政府的推動(dòng)下，BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施建設(shè)中將會(huì)有更為廣闊的成長(zhǎng)空間[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑工程的發(fā)展緊隨時(shí)代的腳步，融合了很多的先進(jìn)技術(shù)，其中對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用，使得施工設(shè)計(jì)、施工管理、施工流程等得到了進(jìn)一步優(yōu)化，有益于強(qiáng)化建設(shè)的有序性和質(zhì)量。但對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，存在的不足還很多，需要對(duì)其不斷地總結(jié)和探究，以便BIM技術(shù)能夠發(fā)揮出更加突出的價(jià)值作用。