王正棟

（南京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，江蘇 南京210000）

1 BIM技術(shù)相關(guān)內(nèi)容概述

1.1 內(nèi)涵

BIM，中文名為建筑信息化模型，主要融入了建筑、工程學(xué)、幾何等核心技術(shù)。通過(guò)長(zhǎng)期的優(yōu)化和改進(jìn)，此項(xiàng)技術(shù)日益成熟，在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。此項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)用中主要涉及技術(shù)三維模型、建筑結(jié)構(gòu)三維幾何模型。在此類(lèi)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中需要提升幾何穩(wěn)定性，還要對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的可行性及建筑結(jié)構(gòu)的屬性進(jìn)行判定。運(yùn)用此類(lèi)專(zhuān)業(yè)模式后，相關(guān)設(shè)計(jì)人員的各項(xiàng)設(shè)計(jì)更可靠、更安全，可全面提升建筑項(xiàng)目信息集成度，建立更多便捷化、專(zhuān)業(yè)化的應(yīng)用平臺(tái)。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

從目前BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，其應(yīng)用實(shí)踐作用突出，比如在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的有效應(yīng)用具備可調(diào)整、可視化、可延伸的模擬特征。首先，可視化是建筑模型在建立、完成以及調(diào)整過(guò)程中，技術(shù)人員能通過(guò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用掌握模型具體的變動(dòng)情況。在簡(jiǎn)單操作中便能獲取縮小、放大后的效果圖，要注重細(xì)節(jié)以及整體調(diào)控?？烧{(diào)整是BIM技術(shù)運(yùn)用中的重要優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)軟件應(yīng)用中，能調(diào)整的對(duì)象是計(jì)算機(jī)中的各項(xiàng)參數(shù)。整體操作過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，要合理設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)，突出BIM技術(shù)運(yùn)用優(yōu)勢(shì)?？裳由煨砸彩荁IM技術(shù)的一項(xiàng)重要優(yōu)勢(shì)，在構(gòu)建有效模擬及模型時(shí)，系統(tǒng)要注重補(bǔ)充各項(xiàng)參數(shù)，比如沉降條件、氣象條件等，對(duì)建成后的建筑進(jìn)行性能分析，有效優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1.3 運(yùn)用流程

BIM技術(shù)運(yùn)用中流程化特征較為突出，主要以各項(xiàng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于多項(xiàng)信息數(shù)據(jù)與實(shí)地調(diào)查能有效獲取多項(xiàng)建筑參數(shù)以及建筑要求。通過(guò)實(shí)際獲取的數(shù)據(jù)構(gòu)建基礎(chǔ)模型，在模型中補(bǔ)充建筑初始信息，以基本模型為藍(lán)本，結(jié)合多個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)集中進(jìn)行優(yōu)化。建筑項(xiàng)目中有較多管線(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)多數(shù)線(xiàn)路能在平行空間環(huán)境中交叉。通過(guò)BIM技術(shù)應(yīng)用的支持，能突出建筑模型三維可視化特征，設(shè)計(jì)人員能直觀看到管道內(nèi)部交叉情況，對(duì)管道位置進(jìn)行調(diào)整。做好轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，促使各項(xiàng)交叉問(wèn)題能得到有效控制。之后對(duì)管道位置重疊現(xiàn)狀進(jìn)行多重分析，在可視化環(huán)境中集中進(jìn)行優(yōu)化處理，保障多項(xiàng)設(shè)計(jì)活動(dòng)正常進(jìn)行。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

2.1 效果圖與動(dòng)畫(huà)展示

基于BIM軟件運(yùn)用實(shí)現(xiàn)有效建模以及渲染，集中整合動(dòng)畫(huà)技術(shù)。將專(zhuān)業(yè)化、抽象化的二維建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行形象化描述，促使技術(shù)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中精確把控設(shè)計(jì)意圖。運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)設(shè)計(jì)意圖變化時(shí)，要在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)傳統(tǒng)BIM技術(shù)模型進(jìn)行修改，有效更新效果圖以及動(dòng)畫(huà)。其中效果圖和動(dòng)畫(huà)的制作就是BIM技術(shù)運(yùn)用的附加功能，消耗成本較低，相關(guān)企業(yè)在投入較少的情況下能獲取更高的效益。

2.2 強(qiáng)化設(shè)計(jì)圖紙可施工性

運(yùn)用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式會(huì)涉及較多內(nèi)容，主要有建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)械等方面內(nèi)容。這樣將會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)較多不同沖突，多項(xiàng)沖突在較短時(shí)間內(nèi)難以被協(xié)調(diào)化控制。當(dāng)前在設(shè)計(jì)時(shí)有效利用BIM模型，需對(duì)建筑項(xiàng)目不同系統(tǒng)空間進(jìn)行協(xié)調(diào)化控制。這樣能有效控制設(shè)計(jì)實(shí)踐，對(duì)設(shè)計(jì)中存有的各項(xiàng)錯(cuò)誤進(jìn)行集中控制，還能有效消除BIM技術(shù)運(yùn)用時(shí)出現(xiàn)的各項(xiàng)問(wèn)題。多數(shù)情況下，建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員和施工人員日常交流偏少，有諸多設(shè)計(jì)人員缺乏足夠的施工經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中會(huì)忽視相關(guān)施工問(wèn)題。這樣將會(huì)導(dǎo)致施工難度增加，部分施工人員也難以參照施工設(shè)計(jì)規(guī)定的要求進(jìn)行施工。

2.3 建筑復(fù)雜形體設(shè)計(jì)與建造

應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)各類(lèi)復(fù)雜程度較高的形體設(shè)計(jì)以及建筑實(shí)踐具有重要意義。當(dāng)前要注重對(duì)BIM技術(shù)的合理運(yùn)用，有效整合諸多復(fù)雜形體的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)各類(lèi)多維曲線(xiàn)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，有效展示立體形式設(shè)計(jì)成果。從本質(zhì)層面來(lái)看，應(yīng)用BIM技術(shù)能有效突出現(xiàn)代化建筑發(fā)展優(yōu)勢(shì)，不僅能全面展示更為真實(shí)的建筑構(gòu)思，還能有效體現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用成效。有效優(yōu)化BIM設(shè)計(jì)效果，實(shí)現(xiàn)理想化設(shè)計(jì)目標(biāo)。基于BIM技術(shù)應(yīng)用，將復(fù)雜性較強(qiáng)的建筑項(xiàng)目融入到不同單元與三維結(jié)構(gòu)中，對(duì)模塊進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，對(duì)建筑設(shè)計(jì)中多項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行集中控制。

2.4 各專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)中涉及各個(gè)專(zhuān)業(yè)的內(nèi)容，主要有城市規(guī)劃、建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等。不同專(zhuān)業(yè)間會(huì)涉及信息交換、提資、反提資等問(wèn)題。傳統(tǒng)CAD平臺(tái)的運(yùn)用，大多是通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)合作實(shí)現(xiàn)，這樣會(huì)出現(xiàn)諸多遺漏情況，對(duì)設(shè)計(jì)成效產(chǎn)生較大負(fù)面影響。運(yùn)用BIM技術(shù)時(shí)，基于三維技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。相關(guān)部門(mén)能從信息模型中獲取較多信息，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效整理，對(duì)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、冗余情況進(jìn)行有效控制。

2.5 施工圖設(shè)計(jì)

建模時(shí)注重分析建模步驟，判定建筑中要應(yīng)用的橫梁、平板、柱子以及多類(lèi)組件。之后基于參數(shù)劃分再對(duì)施工圖進(jìn)行標(biāo)記，制造和生產(chǎn)各類(lèi)組件。創(chuàng)建組件時(shí)，基于平面法設(shè)計(jì)圖標(biāo)準(zhǔn)圖集建立對(duì)應(yīng)文件，之后組建相應(yīng)的標(biāo)簽與信息，有效調(diào)控多項(xiàng)信息。在此過(guò)程中，要確保BIM中各項(xiàng)參數(shù)與實(shí)際現(xiàn)狀能有效對(duì)應(yīng)，在建立混凝土結(jié)構(gòu)模型與各類(lèi)文件以后，應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)模型軟件建立柱子、樓板、梁板圖紙等。其中BIM技術(shù)主要是基于三維模型，應(yīng)用二維抽象符號(hào)以及線(xiàn)條進(jìn)行集中表達(dá)。這兩種顯示信息方式相同，但是沒(méi)有直接沖突，能實(shí)現(xiàn)有效結(jié)合，便于清晰化表達(dá)。在結(jié)構(gòu)工程中運(yùn)用BIM技術(shù)建立施工圖，集中組合各項(xiàng)參數(shù)，優(yōu)化BIM技術(shù)與圖形方法。

2.6 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果審核中運(yùn)用BIM技術(shù)

多數(shù)項(xiàng)目建設(shè)復(fù)雜程度較高，應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)提升項(xiàng)目審查結(jié)果具有重要意義。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中有效引入BIM技術(shù)，便于相關(guān)人員深入判定施工技術(shù)工藝以及相關(guān)施工內(nèi)容。在動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)中，能在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理中有效掌握項(xiàng)目施工建設(shè)進(jìn)度，做好施工階段站點(diǎn)建模與監(jiān)控。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，當(dāng)模型建立后，注重對(duì)實(shí)際構(gòu)建現(xiàn)狀進(jìn)行分析，完成多項(xiàng)任務(wù)。在項(xiàng)目建設(shè)中做好數(shù)據(jù)處理，保障多項(xiàng)BIM技術(shù)能有效被運(yùn)用，加速活動(dòng)進(jìn)程。

3 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例探析

3.1 工程概況

某項(xiàng)目規(guī)劃占地面積為18 650.95 m2，建筑占地面積與其相同，總建筑面積為342 548.61 m2。建筑項(xiàng)目中要融入商業(yè)、文體、研發(fā)等多項(xiàng)功能。分為南北兩座樓，兩個(gè)樓層之間在1～5層應(yīng)用裙房連接。設(shè)有地下停車(chē)場(chǎng)，能有效適應(yīng)多輛汽車(chē)停放要求。整棟建筑是一類(lèi)高層公共建筑，防火等級(jí)為一級(jí)。不同設(shè)計(jì)層有不同要求，相關(guān)設(shè)計(jì)部門(mén)要注重突出BIM技術(shù)應(yīng)用的作用，發(fā)揮出CAD輔助作用，對(duì)整棟建筑進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。

3.2 BIM技術(shù)運(yùn)用

運(yùn)用BIM技術(shù)前，要注重劃分相應(yīng)的應(yīng)用方案。由于該項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模較大，涉及較多應(yīng)用功能。設(shè)計(jì)部門(mén)應(yīng)采用分別建模方式，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)層、特殊層建模操作。其次，建筑、結(jié)構(gòu)單獨(dú)進(jìn)行建模，對(duì)水、暖、電等管道進(jìn)行模擬。模擬前注重收集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，掌握建設(shè)方建設(shè)要求以及多項(xiàng)文件參數(shù)內(nèi)容。之后展開(kāi)實(shí)地調(diào)查研究，獲取施工區(qū)域土質(zhì)基本現(xiàn)狀、地下水情況。之后集中匯總各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，突出3D建模的主導(dǎo)地位，設(shè)計(jì)人員從旁進(jìn)行協(xié)助。集中交流設(shè)計(jì)中存在的各項(xiàng)問(wèn)題，有效優(yōu)化CAD平面繪圖時(shí)出現(xiàn)的各項(xiàng)問(wèn)題。建筑規(guī)模較大，管網(wǎng)交錯(cuò)分布，存在較多重疊情況。對(duì)重疊部分進(jìn)行標(biāo)注，之后再基于CAD圖紙展開(kāi)建模。當(dāng)管道模型建立以后，可得出管道設(shè)計(jì)中的交叉情況。運(yùn)用BIM技術(shù)逐步放大模型后，遵循主管優(yōu)先基本原則。應(yīng)用BIM技術(shù)轉(zhuǎn)變部分次要的管道設(shè)計(jì)，選取避讓、轉(zhuǎn)彎、改變平行布局的方式對(duì)各類(lèi)重疊交叉情況進(jìn)行控制。還能防止不同功能管線(xiàn)共道，對(duì)多數(shù)管道實(shí)施集中布設(shè)，能有效調(diào)控室內(nèi)空間。管道設(shè)計(jì)完成后，要對(duì)轉(zhuǎn)換層導(dǎo)力、傳力問(wèn)題進(jìn)行集中模擬，有效集中各類(lèi)分項(xiàng)目，建立相對(duì)完整的BIM模型，補(bǔ)充圖紙，指導(dǎo)多項(xiàng)活動(dòng)開(kāi)展。

在BIM技術(shù)應(yīng)用中數(shù)據(jù)收集與獲取是重要基礎(chǔ)，不同功能建筑設(shè)計(jì)存在差異性，要注重以標(biāo)準(zhǔn)層作為基本參照，建立相應(yīng)的模型結(jié)構(gòu)，優(yōu)化參數(shù)進(jìn)行分層設(shè)計(jì)。對(duì)于地下室以及轉(zhuǎn)換層等諸多特殊的樓體結(jié)構(gòu)，要對(duì)相應(yīng)模型進(jìn)行針對(duì)性模擬。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑設(shè)計(jì)中有效應(yīng)用BIM技術(shù)，能全面提升設(shè)計(jì)效率與整體質(zhì)量，還能集中優(yōu)化建筑資源。BIM技術(shù)能為建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展補(bǔ)充有效動(dòng)力，其產(chǎn)生的優(yōu)勢(shì)能有效融入到建筑設(shè)計(jì)中，突出設(shè)計(jì)的可視化、可預(yù)測(cè)性、精確性特征，實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展。