章 睿，韓沙桐

（中水北方勘測設計研究有限責任公司，天津 300222）

BIM技術(shù)的應用，主要是借助3D空間模型這一基礎條件，對工程設計起到了重要的作用，有效降低了項目的管理風險，促進整體建筑行業(yè)進步。因此，設計人員應該重視此項技術(shù)的使用，考慮設計工作的多個維度，構(gòu)建一個具體的BIM標準，實現(xiàn)應用數(shù)據(jù)的安全維護工作，探尋一種立體化的建筑設計效果，提升建筑設計質(zhì)量。

1 基于BIM技術(shù)分析目前建筑設計運用的優(yōu)勢

1.1 可以對應修改圖紙化功能

建筑設計是工程合理推進的重要前提，在各項設計工作中，圖紙修改的問題比較頻繁，這些不能單純說明設計人員的專業(yè)水平不夠，而是設計工作中比較正常的現(xiàn)象。將BIM技術(shù)運用于工程中，可以防止圖紙重復修改，主要在于，設計圖紙受到BIM技術(shù)的有效驅(qū)動，變成了與設計信息有關的數(shù)據(jù)，無論是修改哪一個圖紙，其他的都會自動修改，不需要再利用人力成本，助力設計人員的工作效率上升到新高度，為設計工作帶來方便。

1.2 給予了信息化功能

借助BIM模型，可以供應大規(guī)模的數(shù)據(jù)，設計人員得到大量的參考信息，可以看出的是，BIM模型本身具有信息，并且整體信息屬于安全可靠的狀態(tài)，這樣一來，整體的處理效率明顯提升，信息傳遞高效，可以隨時服務于設計人員。

1.3 發(fā)揮了一體化、三維化的功能

在BIM技術(shù)應用環(huán)節(jié)中，涉及到的信息比較完整，在設計工作開展期間，設計人員需要嚴格要求設計內(nèi)容，比如，建筑高度、建筑范圍等。BIM技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯，屬于一種全三維的技術(shù)形式，增加了建筑工程的效益。結(jié)合目前的情況來分析，觀察效果圖時，僅僅能夠看到其中的一個角度，缺乏整體性觀察效果，這樣不利于全面的設計工作，選用BIM技術(shù)是處理上述問題的正確選擇，可以看到立體形式的虛擬光環(huán)境，保證設計效果覆蓋性更加全面，觀察整體區(qū)域，這樣就能及時看出不符合的地方，改善了工程設計的不良因素，促進之后的設計施工工作穩(wěn)步推進。

2 BIM在設計各個專業(yè)中的應用

2.1 結(jié)構(gòu)專業(yè)分析

2.1.1 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計

在工業(yè)建筑中，筒倉結(jié)構(gòu)經(jīng)常應用到，它的結(jié)構(gòu)形式比較特別，荷載情況也不一般，整體受撐結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)相對復雜，應用Midas軟件，運用節(jié)點質(zhì)量，合理處理質(zhì)心位置帶來的不利影響，提升了計算的準確性。通過研究可以明確，設計鋼結(jié)構(gòu)廠房時，通常應用的鋼構(gòu)件為預制形式，然而會出現(xiàn)很多不良問題，比如，整體安裝節(jié)點繁瑣等，通過應有BIM技術(shù)，借助它的可視化特點，提升了整體展現(xiàn)力，主要體現(xiàn)在桿件、節(jié)點、鉚釘?shù)确矫?。并且可視化的模型給人一種清晰直觀的感覺，在BIM技術(shù)的支持下不斷優(yōu)化，保證了準確安裝效果。要想構(gòu)件順利進行，需要材料的編碼達到準確的水平，把握好前期工作，依據(jù)設計圖紙內(nèi)容，整合關鍵材料、零部件的信息，將其整體輸入到BIM模型中，發(fā)揮碰撞檢查模型的作用，確保設計人員再次執(zhí)行檢查工作，保證導出結(jié)果趨于有效性，這樣就可以快速進行整改，最后將布置圖導出來，細化處理加工圖，促進安裝鋪設達到準確的狀態(tài)。

2.1.2 設計格構(gòu)柱趨于參數(shù)化

如果遇到格構(gòu)柱的設計問題，就需要借助Revit軟件，其中，會包含著幾何、物理尺寸，對于參數(shù)化的信息，主要的載體為型鋼，可以對有關數(shù)據(jù)進行存儲，從而實現(xiàn)項目的管理。應用BIM技術(shù)，可以改變傳統(tǒng)建筑業(yè)，保證信息處于共享開放的形式，促進信息得到有效傳遞，從而為工程設計節(jié)約了大量的成本。

2.1.3 結(jié)構(gòu)設計注意要點

要想完善工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的設計工作，需要明確部分細節(jié)方面的問題，比如，基于混凝土設計而來的框架結(jié)構(gòu)，再比如利用不同構(gòu)件，展開關聯(lián)設計工作等。關于前者，屬于工程結(jié)構(gòu)設計中具有挑戰(zhàn)性的內(nèi)容。在執(zhí)行BIM建模之前，應該預先從結(jié)構(gòu)設計要求分析混凝土，控制好截面的大小，這樣才能保證框架結(jié)構(gòu)設計合理，嚴格依照規(guī)定的取值范圍，控制好柱和梁的線剛度，二者之間的比值應超過1，保證符合強柱、強節(jié)點的設計規(guī)定，讓梁柱節(jié)點擁有良好的抗震效果。除此之外，依據(jù)框架梁、框架柱的特點，保證配筋設計合理，根據(jù)設計規(guī)范內(nèi)容，擇取配筋設計的最大或者最小形式。應有參數(shù)數(shù)據(jù)，建立一個完整的數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫中的信息，對建筑結(jié)構(gòu)開展仿真模擬處理。設計結(jié)構(gòu)時，需要考慮整體性能，基于BIM技術(shù)，整體分析抗震性能等條件，得到分析的結(jié)果，從而明確施工應用材料，掌握具體的荷載系數(shù)。在構(gòu)件中實行關聯(lián)性設計，需要利用BIM技術(shù)，保證建筑結(jié)構(gòu)得到模擬，這樣可以準確地展現(xiàn)施工各個環(huán)節(jié)中的關系。

值得注意的是，構(gòu)建模型需要圍繞標準來執(zhí)行，便于促進各專業(yè)協(xié)同進行，起初創(chuàng)建施工圖時，查看制圖的標準，與原始的二維圖標準進行比較，如果二者之間存在沖突，就需要第一時間制定三維形式的制圖標準，保證出圖與實際需要符合。另外，對有關專業(yè)實行碰撞檢查時，如果遇到的碰撞點比較多，然而個別碰撞屬于允許范圍里的，就需要制定關于碰撞的準則。結(jié)構(gòu)設計完成之后，全面檢查細節(jié)部分，查出方案中缺乏合理性的內(nèi)容，防止后期需要做出更多的設計變更?；贐IM技術(shù)構(gòu)建符合建筑需要的模型，應對各個設計方案整合處理，組織其中的各個參數(shù)，形成強大的數(shù)據(jù)庫，然后實行仿真模擬處理，全面檢查具有隱蔽性質(zhì)的項目，理智判斷應用的技術(shù)、材料，保證符合工程設計需要。

2.2 建筑專業(yè)

要想保證ALC板得到順利施工，需要借助具有可視化特點的BIM模型，圍繞著參數(shù)化施工圖，進行深化設計。以下為內(nèi)墻參數(shù)化設計要點：

2.2.1 深化設計安裝節(jié)點

無論是鋼柱的平面安排，還是角鋼的安裝導向等，其中會應用到信息的一體化作業(yè)，這些需要深入設計才能確定下來，借助建筑信息，從設計模型的角度出發(fā)，優(yōu)化分析板材的分配原則，深化考慮角鋼的焊接方式。對于之前靠近在鋼柱翼緣的板材，需要進行移動處理，找到梁柱的位置，保證它和板材是實現(xiàn)節(jié)點的有效連接，從而不斷增加穩(wěn)定性，做好板材的安裝質(zhì)量工作。

2.2.2 深化設計預留洞口

前期需要利用模型，將機電模型預先導入，借助管線切割的形式，基于機電管線，產(chǎn)生預留模型；利用已經(jīng)具備的門窗，對ALC板進行切割，形成預留洞口形式，最后在ALC板中找到預留洞口，進行不斷調(diào)整，合理緩解碰撞的問題。

2.2.3 一體化鋼柱加工圖的生成

在前期工作中，需要將鋼結(jié)構(gòu)模型導入進去，發(fā)揮BIM軟件的可視化作用，再一次檢驗角鋼模型，保證角鋼與板塊安裝相匹配。整合復核數(shù)據(jù)，在鋼結(jié)構(gòu)設計中進行反饋，微量變動原來的設計內(nèi)容，清晰標記焊點位置，形成一體化的加工圖，取出設計圖進行比較，保證一切正確之后，下發(fā)鋼結(jié)構(gòu)到廠家，實行焊接處理，確保施工效率達到較高的水平。

從外墻優(yōu)化設計來分析：

（1）合理布置平面鋼柱。要想合理安置柱子，需要應用到BIM模型，這樣可以正確安裝門窗，同時也能順利安裝其他構(gòu)件，帶動安裝效率得到提升。

（2）改善立面排版。以工業(yè)廠房為例，執(zhí)行設計工作期間，由于上部屋面整體布置比較復雜，下部涉及到鋼梁，還包含一些復雜的周邊布置，值得注意的是，安裝ALC板時，需要放置在距離屋面1～2 m的位置處，并且需要填充一定量的防火磚，在各個板材之間，很容易與鋼構(gòu)件進行碰撞，所以，需要確定好板材的安裝問題。若利用BIM軟件，可以良好地展現(xiàn)三維空間情況，體現(xiàn)清晰的排布關系，在短時間里確定出標高。最后，借助模型信息，產(chǎn)生預留孔洞，導出ALC的信息，包括幾何尺寸、開口方位等，然后就可以明確出排布圖。對ALC板進行編碼時，需要利用到編碼體系，這樣才能保證模型材料與供應材料符合，對于每一板塊，都應該實行編碼工作。此時利用BIM技術(shù)，執(zhí)行編碼、安裝工作，省去了現(xiàn)場的剪切工作，只需要結(jié)合BIM模型，就可以達到可視化交底的效果，完成對應的吊裝處理，同時也可直觀看到施工的難點，為可控化提供條件。

2.3 水暖電專業(yè)

一般情況下，機電安裝內(nèi)容非常關鍵，需要精細化設計安排，利用BIM技術(shù)，需要預先決策施工、設計內(nèi)容，不僅要進行碰撞檢測，還要展現(xiàn)出電力負荷等，這些與BIM有著密切的聯(lián)系。在暖通專業(yè)內(nèi)部，由于與電氣專業(yè)在設計工作中溝通不足，影響了暖通風管，導致它與電纜橋架出現(xiàn)碰撞的情況，此時利用BIM平臺，可以清晰地看到這一碰撞結(jié)果。出現(xiàn)這一碰撞之后，需要在專業(yè)中進行協(xié)調(diào)處理，整體性考慮安排要求，進行優(yōu)良布置安排。

2.4 綜合管網(wǎng)專業(yè)

借助BIM技術(shù)，整體性改善綜合管網(wǎng)排布情況，保證建筑的應用空間大大提升，增強管線的可行性。借助軟件作用，可以深層優(yōu)化處理管線，保證在之后的施工工作中降低風險問題，為施工減少應用成本。通過利用BIM技術(shù)，可以對管道進行直接指導，實現(xiàn)預制生產(chǎn)形式，主要體現(xiàn)在下料處理、切割處理、焊接處理等，可以將其轉(zhuǎn)接到工廠實現(xiàn)加工，通過BIM將信息導出，可以精準實行管道預測，得到幾何、數(shù)量信息，當生產(chǎn)完成之后，運輸?shù)浆F(xiàn)場進行安裝組合處理，這樣就可以直接完成連接、焊接工作。整理施工有關的管道參數(shù)，將其輸入到BIM模型當中，基于可視化的特點進行調(diào)整，有效處理管道碰撞的問題，保證安裝正確，然后導出完整的預制加工圖，里面應該涵蓋管道應用材料、規(guī)格等信息，交給工廠執(zhí)行預制生產(chǎn)，有效改進施工條件，促進現(xiàn)場人力成本的合理化。

2.5 專業(yè)協(xié)作方面的應用

正是由于BIM技術(shù)的出現(xiàn)，為工程專業(yè)提供了一個信息互通的平臺模式，保證可以隨時得到全面的建筑信息，合理探究建筑模型，執(zhí)行碰撞檢查工作，這樣可以有效節(jié)約設計應用時間，防止在建筑后期出現(xiàn)問題。在BIM技術(shù)作用下的平臺中，有關專業(yè)設計人員不需要顧慮格式的問題，以為BIM平臺都會降低不良問題出現(xiàn)的可能，有關專業(yè)的建筑信息無障礙連接，信息傳輸錯誤基本不會出現(xiàn)。在整體項目中，應該保證各個階段的工作獲取到一致的信息，防止工作內(nèi)容重復進行，展現(xiàn)BIM技術(shù)的最大應用價值。比如，設計階段中，采取BIM技術(shù)作為技術(shù)支持，可以繪制出三維模型，從而得到符合專業(yè)特點的施工圖。對于工程人員，可以借助BIM技術(shù)，將資源計劃量合理導出，有助于實現(xiàn)現(xiàn)場的合理調(diào)配，為資源管理帶來一定的支持，創(chuàng)建出各種資源分布圖。應用BIM軟件，可以在短時間里快速建立模型，保證施工前期就可以了解資源工作，合理優(yōu)化現(xiàn)場的資源，分配安排臨時用水用電，保證建筑道路處于通順的狀態(tài)，提升管理的可視化效果。

2.6 碰撞檢測應用

碰撞檢測，需要在檢查規(guī)則下，根據(jù)具體的社交內(nèi)容，比如，布置對象、管線、消防等，執(zhí)行可能的碰撞檢查工作，從而改進其中的問題。針對于建筑、水暖電等專業(yè)，等到BIM模型建立完成之后，需要先結(jié)合本專業(yè)情況，進行碰撞檢測，改進其中的碰撞失誤，然后針對于構(gòu)件實行碰撞檢測工作，第一時間察覺碰撞部分，調(diào)整不正常的問題，將沖突點合理導出，匯總整體情況制定為報告，設計人員可以深入分析報告內(nèi)容，與相應的專業(yè)進行協(xié)調(diào)溝通，尋求最為有效的處理辦法，控制工程成本的投入。運用BIM技術(shù)，可以處理完善圖紙不合理的問題，避免后續(xù)出現(xiàn)返工的問題，檢查出不容易發(fā)現(xiàn)的問題。

2.7 設計圖出圖

借助BIM技術(shù)的優(yōu)良特點，可以依據(jù)3D模型，產(chǎn)生不同種類的圖紙文件，并且圖紙不是獨立存在的，與模型的邏輯有著較強的關聯(lián)，如果建筑模型出現(xiàn)變化時，會自行更新圖紙內(nèi)容，從前應用CAD制度時，各個圖紙的關聯(lián)性不強，從而引發(fā)了后期的多次修改，引進BIM技術(shù)之后，可以解決根本性問題，應用自動關聯(lián)的優(yōu)勢，實現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同設計的效果，設計人員可以利用模型，將其投入到服務器中，形成互相連通的狀態(tài)，連接起各個專業(yè)的構(gòu)件圖元，發(fā)揮聯(lián)動效果，直接減輕了修改的任務量，還可以與其他專業(yè)模型信息直接連接，形成大型的數(shù)據(jù)模型。

3 結(jié)論

工業(yè)建筑中引用BIM技術(shù)，對現(xiàn)實設計工作發(fā)揮了重要的效果，在整體工程周期中，實現(xiàn)了信息化管理，通過其強大的信息數(shù)據(jù)庫，可以保證工程設計、施工工作等集中、高效進行，工業(yè)建筑設計工作離不開BIM的支持，它有助于實現(xiàn)信息的準確分析，同時借助可視化等優(yōu)良特點，保證設計方案呈現(xiàn)出合理的水平。