李艷梅 肖玉敏

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。新時(shí)期，國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)大眾對(duì)物質(zhì)生活的要求逐漸提升，其中對(duì)住房的要求也越來(lái)越高。房屋建筑環(huán)節(jié)中必須提高房建管理力度，合理應(yīng)用各類設(shè)計(jì)方法，加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的全面應(yīng)用，從而充分提升建筑房屋的性能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中具有較高重要性，應(yīng)用BIM技術(shù)可在設(shè)計(jì)初期便進(jìn)行研究分析，從而提升設(shè)計(jì)方案的合理性、實(shí)用性、科學(xué)性。新時(shí)期，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際需求，因此，BIM技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生，且具有較為廣闊的發(fā)展前景。

一、BIM技術(shù)概述

建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，通過(guò)三維建筑模型，實(shí)現(xiàn)工程監(jiān)理、物業(yè)管理、設(shè)備管理、數(shù)字化加工、工程化管理等功能。它將建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等項(xiàng)目參與方集中在同一平臺(tái)上，共享同一建筑信息模型，利于項(xiàng)目可視化、精細(xì)化建造。BIM不再像CAD一樣只是一款軟件，而是一種管理手段，是實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)精細(xì)化，信息化管理的重要工具。

二、BIM技術(shù)的主要特點(diǎn)

1.可視化

傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)工作中，需借助紙張、計(jì)算機(jī)等完成操作，計(jì)算機(jī)中涉及的包括2D、3D軟件，其主要作用表現(xiàn)為可及時(shí)進(jìn)行效果展示、場(chǎng)景模擬，保證對(duì)應(yīng)規(guī)格尺寸的合理性。同時(shí)還要合理借助設(shè)計(jì)人員的想象能力，方可保證整個(gè)建筑的實(shí)際效果能清晰展示于頭腦當(dāng)中。建筑項(xiàng)目中，合理應(yīng)用BIM技術(shù)，可快速進(jìn)行模型展現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員的對(duì)應(yīng)理念可經(jīng)由模型進(jìn)行全面展示，從而利于企業(yè)內(nèi)部不同專業(yè)人員的技術(shù)交流，并及時(shí)完成設(shè)計(jì)、討論，并快速做出對(duì)應(yīng)決策。

2.協(xié)調(diào)性

首先，在建筑企業(yè)內(nèi)部，各專業(yè)之間的作業(yè)人員必須符合組織協(xié)調(diào)性要求，保證整個(gè)企業(yè)內(nèi)部具有一個(gè)行之有效的規(guī)范性文件，以期推動(dòng)建筑工程的順利發(fā)展。此外，BIM技術(shù)還可在建筑體內(nèi)部布置方面、空間布置方面發(fā)揮一定價(jià)值，起到協(xié)調(diào)性效果，如核心筒的布置、水管的布置、燈具的布置等。

3.模擬性

施工前期，傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)工作仍停留于理論階段，實(shí)際施工效果需在施工后方可知曉，施工過(guò)程中可能會(huì)遇到各類細(xì)節(jié)問(wèn)題，且變更成本較高，為此，最為合理的方法便是在施工設(shè)計(jì)階段消除潛在問(wèn)題，完成方案優(yōu)化目標(biāo)。BIM技術(shù)可借助模型搭建等完成建筑體的仿制，還可結(jié)合建筑體的表現(xiàn)形態(tài)等進(jìn)行分析，得到參考數(shù)據(jù)，如材料配比、承受應(yīng)力關(guān)系的分析中，僅借助經(jīng)驗(yàn)可能無(wú)法得到最佳配比。為此，借助BIM技術(shù)便可完成技術(shù)方案的優(yōu)化，并將最終數(shù)據(jù)輸入仿真系統(tǒng)中，完成房建結(jié)構(gòu)的模擬。模擬環(huán)境中，還要充分考慮不同材料的比例、受力條件等信息，并最終獲得相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)資料，找到最佳配比點(diǎn)。一般情況下，BIM技術(shù)的結(jié)果具有較高可靠度。因此，設(shè)計(jì)人員在初期便可合理應(yīng)用BIM技術(shù)，借助模型仿真等完成設(shè)計(jì)優(yōu)化，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中潛在問(wèn)題，消除不確定性因素的影響，促進(jìn)設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行，降低偏差問(wèn)題等導(dǎo)致的缺陷。此外，BIM技術(shù)還可進(jìn)行自動(dòng)出圖處理，提升建筑設(shè)計(jì)效率。

三、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)問(wèn)題如下：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。現(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。當(dāng)下，建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中已經(jīng)逐步認(rèn)可了BIM技術(shù)，將其當(dāng)作未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，但是必須充分認(rèn)知到該行業(yè)的技術(shù)人員數(shù)量較為有限，且并未完全認(rèn)知到BIM技術(shù)的功能，一定程度上限制了BIM技術(shù)的發(fā)展。

四、BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1.建筑模型構(gòu)建方面的應(yīng)用

建筑物模型的構(gòu)建環(huán)節(jié)中，首先，要積極進(jìn)行建筑物構(gòu)建物理?xiàng)l件的建設(shè)和分析，確保相應(yīng)物理?xiàng)l件合理后，將設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)理念融入其中，隨后方可進(jìn)行建筑物特征、狀態(tài)的建設(shè)，并及時(shí)完成建筑物內(nèi)部、外部情況的分析，保證分析的全面性，方可確保建筑模型最終合理效果。建筑結(jié)構(gòu)處理中，必須充分考慮建筑常用參數(shù)，及時(shí)進(jìn)行建筑量化，避免傳統(tǒng)建筑模型靈活性不足、參考價(jià)值不足等問(wèn)題，以期快速實(shí)現(xiàn)與建筑模型的直觀對(duì)話。上述參數(shù)化模型可理解成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可結(jié)合上述數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析，并及時(shí)獲得相關(guān)信息，受到良好啟發(fā)，同時(shí)還要在對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)之上完成設(shè)計(jì)優(yōu)化，并及時(shí)進(jìn)行延伸處理，降低不合理設(shè)計(jì)的發(fā)生幾率，并結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)部分之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析，力求簡(jiǎn)化施工，提升建筑質(zhì)量。

以下將以邵陽(yáng)市蔡鍔紀(jì)念館項(xiàng)目為例，對(duì)BIM技術(shù)在建筑模型構(gòu)建方面的應(yīng)用進(jìn)行分析。邵陽(yáng)市蔡鍔紀(jì)念館屬于紀(jì)念建筑，建筑面積為3800m2左右，共二層。項(xiàng)目面積雖然不大，但是立面與建筑高差變化較為復(fù)雜。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用BIM技術(shù)，可以構(gòu)造出建筑模型，具體如圖1所示，同時(shí)其他專業(yè)如結(jié)構(gòu)、電氣、給排水也均進(jìn)行了模型的構(gòu)建，通過(guò)將圖紙三維空間化，各專業(yè)模型進(jìn)行碰撞檢查，有利于對(duì)有交叉的地方進(jìn)行修改和處理。

圖1 邵陽(yáng)市蔡鍔紀(jì)念館建筑模型圖

2.BIM 技術(shù)的仿真技術(shù)應(yīng)用

與傳統(tǒng)建筑技術(shù)相比，BIM技術(shù)可完成建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)化處理，設(shè)計(jì)結(jié)果更具合理性，有效結(jié)合了計(jì)算機(jī)仿真功能。相關(guān)設(shè)計(jì)人員在建筑物設(shè)計(jì)完成后，借助仿真技術(shù)進(jìn)行分析、檢驗(yàn)，保證建筑物的受力、協(xié)調(diào)性等滿足實(shí)際要求，從功能方面分析具有可行性。最低標(biāo)準(zhǔn)是使用環(huán)節(jié)中，不可出現(xiàn)結(jié)構(gòu)隱患，此外，建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中也要考慮經(jīng)濟(jì)性要求。設(shè)計(jì)中，除了要考慮日常使用情況，還要充分考慮突發(fā)情況的處理，如地震、外物沖擊等帶來(lái)的影響，確保建筑物可承受一定的外力沖擊作用，有效保障大眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，必須充分考慮各種因素的影響，并靈活應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行演練，將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真分析后，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)合力學(xué)原理、受力效果等，如設(shè)計(jì)中，建筑物的抗震能力便可經(jīng)由仿真處理得到最終結(jié)果。

五、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)可直觀的進(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。

新時(shí)期，BIM技術(shù)帶動(dòng)建筑工程設(shè)計(jì)、工程管理、工程建造等多方面的改革，作為一種新技術(shù)，國(guó)內(nèi)建造師、設(shè)計(jì)師等必須逐步進(jìn)行技能完善，保證其專業(yè)取向的明確性，這已經(jīng)成為當(dāng)下國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)就業(yè)發(fā)展的新方向?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)應(yīng)用BIM技術(shù)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。

六、結(jié)語(yǔ)

建筑設(shè)計(jì)作為項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的關(guān)鍵部分，必須引起足夠重視。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中具有明顯使用價(jià)值，可快速提升建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)效率，因此該技術(shù)的應(yīng)用也日益增多。借助該技術(shù)可完成平面立體化的操作，且最終結(jié)果是可直觀觀測(cè)的，上述內(nèi)容的出現(xiàn)使得整個(gè)建筑設(shè)計(jì)更加靈活有效，因此BIM技術(shù)的研究具有重大價(jià)值和意義。