劉 丹

十堰市建筑設(shè)計研究院（442000）

1 BIM 技術(shù)的特點

基于BIM 技術(shù)建立的三維立體建筑模型，能夠讓人們更加直觀、便捷地觀察到整個建筑工程項目的設(shè)計全過程，充分地領(lǐng)悟與感受設(shè)計人員的獨特設(shè)計理念，實現(xiàn)建筑企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)資源的有效傳達(dá)與共享。 利用BIM 技術(shù)構(gòu)建建筑項目工程的效果圖，通過虛擬漫游以及仿真模擬等多種方式，可以對工程項目進(jìn)行立體化展示，同時能夠協(xié)調(diào)各部門、各工程施工技術(shù)人員之間的工作，使建筑企業(yè)內(nèi)部的空間設(shè)計與工程設(shè)計實現(xiàn)了統(tǒng)一化。另外，通過二維、三維以及四維等立體化的建筑模型，能夠最大限度地實現(xiàn)對建筑成本的全程監(jiān)督與管理，不斷優(yōu)化建筑工程設(shè)計方案，為建筑企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用分析

2.1 完善與優(yōu)化了BIM 技術(shù)的應(yīng)用規(guī)范體系

BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用應(yīng)該實現(xiàn)流程化，以信息數(shù)據(jù)為主要的應(yīng)用依據(jù)，對海量的信息數(shù)據(jù)資源進(jìn)行收集、分析與整合，并結(jié)合實地勘察的實際數(shù)據(jù)信息參數(shù)與施工建設(shè)要求，有效構(gòu)建一個僅僅帶有建筑工程項目初始信息的基礎(chǔ)模型，即建筑工程的“藍(lán)本”[1]。其中，基礎(chǔ)模型主要包括了建筑工程項目本身模型以及結(jié)構(gòu)模型， 主要是基礎(chǔ)、筏基、擋土墻、混凝土主梁、剪力墻、樓梯、門窗等組件， 依據(jù)設(shè)計發(fā)包圖進(jìn)行BIM 三維立體模型的建造。 在開展具體的建筑工程設(shè)計工作時，再依據(jù)現(xiàn)場的施工環(huán)境、施工要求、施工標(biāo)準(zhǔn)以及施工細(xì)則等，對基本模型的設(shè)計細(xì)節(jié)進(jìn)行填充與完善。因此，推動BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中應(yīng)用的首要任務(wù)應(yīng)該是為其構(gòu)建一個可行性較強(qiáng)的、完善的標(biāo)準(zhǔn)化體系，有效提升BIM 技術(shù)的專業(yè)性與技術(shù)性。 在此基礎(chǔ)上，相關(guān)的專業(yè)人員應(yīng)該積極與時俱進(jìn)，充分地借鑒與引進(jìn)國外先進(jìn)的、科學(xué)的應(yīng)用經(jīng)驗，再結(jié)合我國建筑工程施工的實際需求， 建立符合我國國情的標(biāo)準(zhǔn)化BIM 技術(shù)應(yīng)用規(guī)范體系，為全面提升技術(shù)的推廣效果、創(chuàng)造良好的建筑行業(yè)技術(shù)應(yīng)用環(huán)境奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 在模擬設(shè)計中的應(yīng)用

BIM 模型是根據(jù)相關(guān)的設(shè)計參數(shù)虛擬出來的立體、可視化模型。 因此，在建筑項目施工前期，可以通過BIM 技術(shù)對施工過程、施工內(nèi)容、施工方法以及施工中的突發(fā)緊急情況進(jìn)行虛擬化的模擬，讓設(shè)計人員、施工單位、技術(shù)人員等能夠通過立體化的建筑模型發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計中存在的問題， 從而能夠在建筑工程施工之前對施工設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化。 這樣一來，不僅大幅降低了施工成本，還在一定程度上節(jié)省了施工時間，避免因施工中發(fā)現(xiàn)問題而導(dǎo)致的拆除、返工，有效達(dá)成改善建筑施工過程的目的[2]。 同時，BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用還體現(xiàn)在對項目招投標(biāo)方案的現(xiàn)場化模擬，對現(xiàn)場的施工、運(yùn)輸以及各分部環(huán)節(jié)的工程模擬等方面， 能夠提前預(yù)知可能發(fā)生的錯誤與問題，有效達(dá)成對項目招投標(biāo)方案的優(yōu)化以及對成本的管理等目標(biāo)。

2.3 實現(xiàn)可持續(xù)性的設(shè)計

由于建筑工程項目的建設(shè)受外部環(huán)境干擾較大，利用BIM 技術(shù)對建筑工程項目所處的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)化的分析，能夠有效分析出外部環(huán)境影響因素中哪些可控、哪些不可控，盡可能地將建筑工程項目與環(huán)境之間的矛盾降到最低， 為建筑工程項目的開發(fā)提供良好的決策依據(jù)，有效達(dá)成建筑住宅工程的可持續(xù)化設(shè)計目標(biāo)[3]。

2.4 在工程施工中的應(yīng)用

由于建筑工程的施工環(huán)境較為復(fù)雜、施工工序與流程較多，需要有效規(guī)范與嚴(yán)格設(shè)計具體的施工流程與細(xì)則，保證各環(huán)節(jié)施工設(shè)計與施工操作的合理性、科學(xué)性與連貫性。在此過程中，需要將BIM 技術(shù)與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，對施工現(xiàn)場進(jìn)行全方位、系統(tǒng)化的分析，將通過現(xiàn)場勘察獲取的有效信息輸入到相應(yīng)的程序內(nèi)，構(gòu)建一個可視化的三維立體模型。 通過模型處理，對施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況、周邊環(huán)境、地理狀況分布以及人口疏密分布情況等影響施工的多元化因素進(jìn)行綜合分析，為后期建筑工程項目的科學(xué)規(guī)劃與設(shè)計提供較為可靠的依據(jù)。 運(yùn)用BIM 可視化模型，能夠?qū)⒔ㄖこ桃匀S立體的形式展現(xiàn)在大眾面前，給觀眾一種猶如見到真實的建筑施工現(xiàn)場的感覺。 同時，利用BIM 技術(shù)，施工單位、建設(shè)單位的專業(yè)技術(shù)人員、施工人員以及項目設(shè)計師等都可以通過可視化的三維立體建筑模型，對項目設(shè)計方案中不合理、不科學(xué)的地方進(jìn)行優(yōu)化、改善與適當(dāng)調(diào)整，最大程度地保證施工順利、有序地開展。 另外，利用BIM 技術(shù)，還能夠讓建筑工程項目的投資者與用戶全面地掌控投資項目的具體情況，徹底擺脫了傳統(tǒng)施工技術(shù)在時間與空間上的局限性[4]。 最后，BIM 技術(shù)還能夠有效實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計。給予相同BIM 技術(shù)平臺的多個施工團(tuán)隊以多個項目工程類型的協(xié)同設(shè)計工作模式，通過多元化的協(xié)同方式與工作方法，有效完成工程項目的規(guī)劃與設(shè)計工作，將實時監(jiān)控、階段性協(xié)同以及三維立體校對、 審核等工作方式落實到具體的工程設(shè)計中，以便能夠及時地發(fā)現(xiàn)與解決各種工程設(shè)計問題，為全面提升建筑工程設(shè)計質(zhì)量奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.5 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)對于整個建筑的抗震性、穩(wěn)固性等發(fā)揮著重要的作用，是建筑整體的支架。 在實際的工程建設(shè)中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計已不再局限于各部分的簡單排列，還需要對各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行有效連接，構(gòu)建一個相互支撐的建筑整體。 因此，要想使建筑結(jié)構(gòu)的抗震性與牢固性與國家相關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)相一致，需要對建筑結(jié)構(gòu)的功能、性能進(jìn)行綜合分析。 與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)相比，BIM 技術(shù)能夠通過對數(shù)據(jù)信息的收集與分析，運(yùn)用計算公式將建筑工程中結(jié)構(gòu)的設(shè)計數(shù)值算出來，不僅大大節(jié)省了人工計算所花費(fèi)的時間與精力， 還能夠有效減少計算誤差，最大程度地提升建筑結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，有效保證了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性。 在此過程中，將BIM 三維立體模型中的數(shù)據(jù)信息輸入到相關(guān)的設(shè)計軟件中，能夠快速、有效、精準(zhǔn)地完成整個工程項目的分析工作。 并且能夠依據(jù)分析的結(jié)果對建筑工程項目設(shè)計方案中不合理的地方進(jìn)行更改與調(diào)整， 進(jìn)而有效完善與優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高設(shè)計質(zhì)量與效率。

2.6 在建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同中的應(yīng)用

運(yùn)用BIM 技術(shù)對建筑工程項目的建筑本身以及功效性模塊進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，將建筑工程項目不同建設(shè)周期以及施工階段的相關(guān)信息數(shù)據(jù)、過程與資源進(jìn)行有效連接，實現(xiàn)對建筑工程項目對象的全過程跟蹤與描述。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑工程項目的結(jié)構(gòu)協(xié)同中，不僅能夠借助于中間數(shù)據(jù)文件有效達(dá)成跨區(qū)域的不同設(shè)計軟件模型， 為其提供可靠、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與信息資源，還能夠通過設(shè)置相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，有效加強(qiáng)建設(shè)、監(jiān)理、施工、設(shè)計等多個單位之間的溝通與聯(lián)系，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的有效傳遞與共享。

3 結(jié)語

綜上所述，在建筑設(shè)計中應(yīng)用BIM 技術(shù)，不僅能夠?qū)⒊橄蟮亩S建筑設(shè)計形象化地表現(xiàn)出來，讓設(shè)計人員以及非專業(yè)人員能夠清晰、明了地理解建筑設(shè)計意圖，還能夠充分發(fā)揮其優(yōu)化性與協(xié)調(diào)性功能，最大限度地掌握建筑工程的施工設(shè)計與施工操作全過程，為全面降低建設(shè)成本、有效制訂工程規(guī)劃方案提供可靠的技術(shù)支撐。