劉 冰(中海油山東化學工程有限責任公司,山東 濟南 250000)

BIM技術在設計中的應用探討

劉 冰
(中海油山東化學工程有限責任公司,山東 濟南 250000)

建筑信息模型，建筑設計，應用探究

1、BIM是新型的、還未被廣泛運用的建筑制圖技術，最顯著的亮點是運用具象化的三維方法彌補了傳統(tǒng)設計方法中平面化、抽象化的缺陷，這正是三維數(shù)字技術在建筑業(yè)發(fā)揮的巨大作用。該技術有但不僅有以下幾方面的顯著特點。

（1）可視化與可模擬性。所謂BIM的可視化設計特點指BIM設計所見即所得，這正是建筑設計的一大亮點。規(guī)模巨大、功能多樣的工程建筑要依靠復雜且相互交織的各專業(yè)系統(tǒng)來支撐，所以建筑設計中的可視化進步使得設計師可以更加合理地進行結構設計，可以更直接的了解建筑各部位的情況進而有效地提高工程設計的質量和效率。所謂可模擬性，是指利用BIM系統(tǒng)對建筑設計進行各種模擬，比如節(jié)能模擬、聲音性能模擬等。BIM技術的模擬是一種信息化的建筑模擬，另言之BIM的可模擬性基于系統(tǒng)蘊含的大量項目信息。這種信息化模擬與傳統(tǒng)實體模擬、輕量3D模擬相比，具有低成本、更智能、可操作性強的特點，更重要的是使得設計更大程度地反映所求實際工程項目的實際情況。

（2）信息聯(lián)動性與協(xié)調性。上已述及BIM模擬是信息化建筑模擬，其原理不是對點線面的簡單繪制與搭接，而是利用工程項目的具體數(shù)據(jù)信息模擬建筑構件之間的搭建關系，因此BIM設計中的各建筑構件是通過真實的項目數(shù)據(jù)進行連接并實現(xiàn)聯(lián)動，比如對某墻壁進行調整之后，BIM模型中其他相關部件會自動更新。BIM技術的協(xié)調性即宏觀聯(lián)動，體現(xiàn)在對業(yè)主方、施工方與設計方等參與方的組織協(xié)調之中。BIM技術在設計階段就利用具象的項目模型和準確的項目數(shù)據(jù)進行施工模擬、碰撞檢查等協(xié)調工作并生成方案，使得各方合作無障礙。在工程建筑各專業(yè)分工愈加明確、環(huán)節(jié)更加復雜的形勢下BIM協(xié)調性將發(fā)揮重要的作用顯得愈加重要。

2、BIM在設計工作階段的應用

可以說設計階段是工程項目全生命周期中的重要階段，對整個工程項目的具體實施具有重大意義。之所以這樣說是因為一個建筑工程的設計理念和內容決定整個建筑項目的體量、形態(tài)外觀、結構形式與內部環(huán)境等，更重要的是影響建設計劃、方式的選擇與實施。首先從宏觀方面了解BIM技術在建筑設計中的應用，如下圖2所示。

圖2 BIM技術在建筑設計階段的應用

傳統(tǒng)的設計工作幾乎僅僅依靠建筑設計師的專業(yè)知識和個人經驗，并且建筑設計信息的表達也是基于二維圖紙，并不能滿足當代建筑設計的需要，BIM技術在設計階段的運用可以說是工程建筑設計的一大進步。BIM就是在設計階段主要有模型構建、施工圖信息復查、碰撞檢測、設計復核、建筑信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計、模型更新、設計變更洽商等眾多的應用點。本文從模型構建與碰撞檢測、設計復核三方面進行探討。

（1）BIM技術中的模型構建。運用BIM設計時避免系統(tǒng)會將大量且復雜的工程項目信息進行歸納，利用這些信息構建具有聯(lián)動性的建筑模型，并運用三維技術直觀、精確地進行可視化呈現(xiàn)。BIM在此階段的技術特點擺脫傳統(tǒng)設計作業(yè)的二維表現(xiàn)方式，使得二維表現(xiàn)方式中支離破碎的項目信息、構造相互連接，更重要的是完善了參與各方只能在固定節(jié)點提資的弊端，可以有效地實現(xiàn)項目信息的共享。

另外，實現(xiàn)信息共享的同時保證信息的準確性與信息聯(lián)動，各專業(yè)設計人員從同一處錄入或提取信息保證信息的準確性，信息聯(lián)動上文已經述及不再贅述。與被設計師鐘愛SKETCHUP、Bonzai3d和Rhinoeros等的輕便型三維設計軟件相比，BIM更適用于龐大且復雜的工程項目，因此BIM技術在生成特殊體量、減少操作方面并不如前者。不過根據(jù)本國建筑業(yè)的具體發(fā)展要求，BIM技術正在不斷彌補該方面的不足，比如眾多的BIM軟件中已近加入了概念體量。不僅如此，在運用BIM技術進行設計構建模型時，BIM信息化建筑模型已經將后續(xù)階段中的建設需求，比如經濟成本的計算、功能分析等納入其中。

（2）碰撞檢測與設計復核。建筑設計時各專業(yè)管道、線路的交叉問題成為碰撞問題，如下圖3所示。

圖3 空調管道與消防管道的碰撞

如果專業(yè)間協(xié)調不到位就會出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象，若得不到及時、有效解決會對整個項目的設計以及施工帶來影響，甚至會造成工期延誤或其他更嚴重的后果。傳統(tǒng)二維設計作業(yè)缺乏直觀性是出現(xiàn)碰撞的原因且無法自動檢測，上述輕量三維模型缺乏碰撞檢測的原因在于模型缺乏精確性。而BIM技術的構建基于所有項目信息且項目聯(lián)動，可以進行碰撞檢測解決專業(yè)間沖突，提交的《碰撞檢測報告》包含了碰撞的所有信息，為模型的優(yōu)化提供了準確的依據(jù)。設計復核貫穿整個設計過程，當設計出現(xiàn)不合理之處時，系統(tǒng)會反饋并提出修改建議，是對模型構建、碰撞檢測、專業(yè)協(xié)調的綜合考量，優(yōu)化設計、推進公共成是其目的所在。

3、BIM協(xié)同設計的實現(xiàn)方法

BIM協(xié)同設計的基礎是設計信息交換平臺的構建，其核心為專業(yè)間項目設計信息的共享。各專業(yè)將本專業(yè)設計內容在平臺上共享，其他專業(yè)隨時在共享平臺獲取最新的工程設計模型用于本專業(yè)設計，然后將設計完成的模型再輸入共享平臺供其他專業(yè)提取。再次過程中，各專業(yè)間根據(jù)實際情況選擇所需的BIM技術軟件進行設計模型的構建，選擇適合本專業(yè)的操作界面完成項目設計的準備工作和設計樣板，以保證各專業(yè)間設計的有序、高效、合理進行。

【總結】BIM技術是集成化、具象化得3D設計作業(yè)模式，在建筑業(yè)的推廣與應用是信息化、智能化的必然要求。但是BIM終歸是舶來品，在將其運用到當代工程建筑的同時，應該清醒的認識到其仍存在的不足。BIM技術在推廣、運用的過程中必定面臨著諸多問題，要針對本國建筑業(yè)的發(fā)展特點不斷完善運用技巧，實現(xiàn)BIM技術的本土化，這會對本國的建筑業(yè)發(fā)展發(fā)揮巨大的作用。BIM技術的興起讓我們看到國內建筑業(yè)信息化技術的缺乏，運用信息化技術提升我國建筑業(yè)的國際競爭力、實現(xiàn)建筑設計行業(yè)的現(xiàn)代化是當今建筑業(yè)需要發(fā)展的方向。

[1]Deke Smith, United States Building InformationModel Standard 【C】. 美國: The 2ndCongress on DigitalCollaboration in the Building Industry,2013.11

TU7

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1007-6344（2016）04-0078-01

引言：當今工程建設規(guī)模不斷增大，建筑形態(tài)多樣且越來越復雜，建筑功能呈現(xiàn)多元化趨勢。過去許多年建筑CAD在建筑設計中發(fā)揮了重要作用，而面對當今建筑工程設計復雜而多樣設計的要求，運用CAD進行工程建設的設計作業(yè)的傳統(tǒng)設計模式不再滿足當前建筑設計的發(fā)展要求。與設計方式抽象且分離的建筑CAD設計相比，新興建筑信息模型（Building Information Modeling）技術具有集成、具象與智能的特點，更加適應當代工程建設設計信息化的發(fā)展要求，這也是對BIM技術在建筑設計領域進行應用探討的現(xiàn)實意義所在。