文/程慶 景德鎮(zhèn)市建筑設(shè)計(jì)院有限公司 江西景德鎮(zhèn) 333000
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平的提升,大量的農(nóng)村人口逐漸轉(zhuǎn)向城市,由此造成城市用地緊張。城鎮(zhèn)居民對建筑工程的要求不斷提升,加大對建筑工程的需求,而建筑工程作為影響民生的重要行業(yè),為建筑工程行業(yè)的快速發(fā)展提供了現(xiàn)實(shí)依據(jù)。信息技術(shù)的迭代更新使傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)難以滿足實(shí)際的工程需求,通常會面臨工期延長、質(zhì)量低下等問題。所以建筑工程設(shè)計(jì)需要謀求更新的技術(shù)手段來提升工程質(zhì)量,BIM 技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。BIM 技術(shù)的使用可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)的缺陷,是一種新興的信息設(shè)計(jì)技術(shù)。如何在建筑工程設(shè)計(jì)中充分利用BIM 技術(shù)的優(yōu)勢成為建筑行業(yè)相關(guān)部門應(yīng)重點(diǎn)思考和解決的問題。
建筑信息模型(Building Information Model,BIM),是由美國傳入中國的,它是21 世紀(jì)信息技術(shù)發(fā)展到一定程度衍生的產(chǎn)物,能夠?qū)ㄖ袠I(yè)的發(fā)展起到強(qiáng)有力的推動作用。BIM 技術(shù)利用專業(yè)的工程軟件,將建筑工程內(nèi)部的構(gòu)件和系統(tǒng)賦予具有彼此關(guān)聯(lián)的參數(shù)信息,并通過三維立體的形式對建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)、編輯、修改以及分析,貫穿整個工程體系,極大程度提升了工程效率[1]。BIM 技術(shù)的核心是利用計(jì)算機(jī)三維模型形成強(qiáng)大專有的數(shù)據(jù)庫,并通過對數(shù)據(jù)的動態(tài)觀測及時進(jìn)行工程進(jìn)度和規(guī)劃調(diào)整,分析和調(diào)動建筑工程數(shù)據(jù),為建筑工程決策提供科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),提升建筑項(xiàng)目工程質(zhì)量。BIM 技術(shù)是一種新興的建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù),是對傳統(tǒng)CAD 技術(shù)的革新和發(fā)展。它在二維圖紙的基礎(chǔ)上延伸到三維甚至多維層面,實(shí)現(xiàn)對建筑模型的多維度觀察。隨著時代的發(fā)展,BIM 技術(shù)中已經(jīng)引入了時間維度,幫助建筑工程設(shè)計(jì)者更為直觀清晰的進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。
通俗來講,BIM 技術(shù)就是某一建筑在實(shí)際動工建設(shè)之前先通過三維立體的圖形將建筑完整準(zhǔn)確地利用計(jì)算機(jī)軟件展現(xiàn)出來,并通過多次修正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化。BIM 技術(shù)具有強(qiáng)大的協(xié)同優(yōu)勢,可以盡可能協(xié)調(diào)不同建筑主體和利益方的信息協(xié)同,降低多方溝通成本,提升經(jīng)濟(jì)效益。
BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的突出優(yōu)勢就是可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)、可視化設(shè)計(jì)與碰撞檢查[2]。
第一,BIM 技術(shù)為不同主體之間協(xié)同作業(yè)提供了專業(yè)化的平臺,可以使不同設(shè)計(jì)者將其工作內(nèi)容上傳至指定的位置,方便不同部門人員即時共享設(shè)計(jì)信息,提升設(shè)計(jì)效率。通過三維可視化的設(shè)計(jì)形式,設(shè)計(jì)者可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙中的問題,不斷對設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行修正以達(dá)到最為科學(xué)合理化的效果。
第二,BIM 技術(shù)的使用可以最大程度實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化,保證部門之間的協(xié)調(diào)性。建筑工程設(shè)計(jì)者利用BIM 技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)平面作業(yè),還可以利用三維模型實(shí)時查看建筑數(shù)據(jù),在虛擬環(huán)境中設(shè)計(jì)建筑參數(shù),減少建筑工程的安全隱患,保證建筑工程質(zhì)量,延長建筑的使用壽命。
第三,BIM 技術(shù)可以對建筑工程中的構(gòu)件和專業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行細(xì)致完善的碰撞檢查,從而提前消除硬碰撞與軟碰撞,不斷完善工程建設(shè)流程,避免人為失誤產(chǎn)生工程質(zhì)量問題,做到充分利用空間,保證后期的維修。
隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展,城市用地緊張,所以為了節(jié)省城市用地,高層建筑越來越多。建筑工程設(shè)計(jì)不僅需要關(guān)注建筑的實(shí)用性和復(fù)雜性,也要注重建筑的美觀性。BIM 技術(shù)的應(yīng)用使建筑工程設(shè)計(jì)變得更為簡單和直觀,提升建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量。
BIM 技術(shù)作為建筑行業(yè)重要的設(shè)計(jì)工具,能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)者提供清晰可視的分析數(shù)據(jù),可以看作設(shè)計(jì)者的重要輔助和導(dǎo)向工具。使用BIM 技術(shù)可以協(xié)同各個部門,實(shí)現(xiàn)信息的即時高效共享。BIM 技術(shù)是從國外引進(jìn)的,起步時間較晚,所以與西方發(fā)達(dá)國家會存在一定的差距,在虛擬現(xiàn)實(shí)或者BIM 后期顯示技術(shù)方面較為稚嫩。我國與國外的管理體系不同,要實(shí)現(xiàn)對建筑工程管理的精細(xì)化和全面化,為BIM 技術(shù)的推廣和普及提供管理制度的土壤。城市建筑尤其是高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對安全性要求高,要充分利用BIM 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)水平的提升,以達(dá)到預(yù)期的管理效果。BIM 技術(shù)可以縮短工程周期、提升設(shè)計(jì)效率,以降低設(shè)計(jì)成本。建筑工程設(shè)計(jì)會涉及如施工方、設(shè)計(jì)方、業(yè)主等多個建筑主體,利用BIM 技術(shù)可以最大程度降低傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的失誤概率,優(yōu)化和修正參數(shù),不斷改善建筑工程設(shè)計(jì)品質(zhì)。建筑工程設(shè)計(jì)各方都應(yīng)建立科學(xué)的管理制度,明確崗位職責(zé),實(shí)現(xiàn)管理效率的提升[3]。
建筑模型就是按照實(shí)際建筑的等比例進(jìn)行縮小后得到的,可以直觀立體地反映建筑內(nèi)部和外在的特點(diǎn)。傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)者可以利用二維圖紙進(jìn)行建筑設(shè)計(jì),而BIM 技術(shù)的應(yīng)用使建筑設(shè)計(jì)由二維走向三維,使建筑工程設(shè)計(jì)更容易得到反饋。BIM 技術(shù)的引進(jìn)和使用時間相對較短,在軟件操作與實(shí)際數(shù)據(jù)之間會存在一定的差距。參考數(shù)據(jù)與實(shí)際建筑數(shù)據(jù)之間的誤差較大,就容易對三維建模的效果產(chǎn)生影響。BIM 技術(shù)通過對數(shù)據(jù)的分析和對比,強(qiáng)化對建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)知,從而構(gòu)建直觀清晰的建筑模型,進(jìn)行等比例建模。BIM 技術(shù)的使用可以保證建筑的合理和美觀,增強(qiáng)協(xié)調(diào)性,精簡施工流程,提升建筑工程水平。
信息化的發(fā)展為BIM 技術(shù)的應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。建筑工程設(shè)計(jì)工作需要做到與時俱進(jìn),創(chuàng)新和優(yōu)化技術(shù)手段,為建筑工程設(shè)計(jì)的不斷完善打好基礎(chǔ)。BIM 技術(shù)將信息技術(shù)作為技術(shù)核心,可以將所有的建筑工程數(shù)據(jù)納入系統(tǒng)當(dāng)中,及時更新數(shù)據(jù)庫,提升設(shè)計(jì)人員的工作效率[4]。
BIM 技術(shù)實(shí)行三維立體的建模形式,對建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部景觀進(jìn)行準(zhǔn)確記錄和展現(xiàn),將建筑工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容直觀展示,實(shí)現(xiàn)可視化。例如,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)時,可以利用中線呈現(xiàn)建筑效果。建筑工程設(shè)計(jì)需要考慮和分析的參數(shù)指標(biāo)較多,設(shè)計(jì)工作相對較為復(fù)雜,所以設(shè)計(jì)人員在利用BIM 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時,可以將實(shí)際的工程信息轉(zhuǎn)化為具有明確數(shù)據(jù)的信息,并利用這些信息構(gòu)建三維立體圖,保證整個過程的簡單化和清晰化。
建筑工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜且專業(yè)的工作,涉及如建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行以及維護(hù)等多個流程,而BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以優(yōu)化建筑流程,對建筑工程進(jìn)行分析和監(jiān)測。實(shí)際的建筑施工多是露天作業(yè),會受到較多外界因素的影響,因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮影響建筑施工質(zhì)量的因素,制訂并執(zhí)行科學(xué)的制度,優(yōu)化建筑類型[5]。
BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以最大程度提升建筑工程的效率,彌補(bǔ)傳統(tǒng)建筑行業(yè)的不足,所以BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中具有多種應(yīng)用優(yōu)勢。
設(shè)計(jì)人員在制訂建筑方案設(shè)計(jì)前需要搜集和整理影響建筑工程質(zhì)量的各項(xiàng)數(shù)據(jù),從而利用BIM 技術(shù)將調(diào)研數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌梢曅缘慕ㄖP停瑢?shí)現(xiàn)信息在各個建筑主體的傳遞和流轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對建筑工程空間的測量與評估。建筑工程設(shè)計(jì)人員和業(yè)主可以實(shí)現(xiàn)即時交流和溝通。設(shè)計(jì)人員與業(yè)主對建筑的每項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行溝通和探討,實(shí)時修改不合適的建筑數(shù)據(jù),保證建筑工程設(shè)計(jì)可以讓業(yè)主滿意。建筑師根據(jù)業(yè)主的要求和建筑工程的實(shí)際情況統(tǒng)一進(jìn)行建筑圖紙修改。BIM 技術(shù)的使用可以彌補(bǔ)建筑方案設(shè)計(jì)中的不足之處,提升建筑工程的實(shí)施效率,把握建筑工程的施工節(jié)奏,避免耽誤工期,降低建筑支出成本[6]。BIM 技術(shù)的使用可以通過三維可視化的模型與建設(shè)要求進(jìn)行比對,制訂符合標(biāo)準(zhǔn)的方案設(shè)計(jì)。
建筑工程的空間可以利用BIM 技術(shù)進(jìn)行區(qū)分,并將其引入建筑工程設(shè)計(jì)當(dāng)中,提升建筑工程設(shè)計(jì)的水平。BIM 技術(shù)可適用于不同的場景,尤其是地形較為復(fù)雜、不易勘測的地帶,收集和整理與地形、地質(zhì)、水文、氣候等因素有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)研。BIM 技術(shù)可以解放人力,降低施工成本,嚴(yán)格控制建筑工程設(shè)計(jì)成本。要想實(shí)現(xiàn)高水平的建筑工程設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員需要對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境進(jìn)行實(shí)際勘察,對關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)做到先進(jìn)性測量,多次進(jìn)行建筑工程實(shí)驗(yàn)比對,有針對性地開展建筑物模擬和校驗(yàn)。做好建筑工程的區(qū)域劃分可以更好地收集建筑資料,并將這些數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)庫中,方便設(shè)計(jì)人員對數(shù)據(jù)的調(diào)用和規(guī)劃,優(yōu)化建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu),提升建筑工程設(shè)計(jì)的水平,降低建筑施工成本。
使用BIM 技術(shù)的關(guān)鍵在于對各項(xiàng)建筑工程的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效管理,而想要充分利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑工程設(shè)計(jì)則需要對如建筑幾何信息、非幾何信息與數(shù)據(jù)信息的測量。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以使管理者采取更為有效便捷的方式進(jìn)行各部門的溝通與探討,降低部門之間的溝通成本[7]。建筑工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜且系統(tǒng)化的工作,由此帶來較為繁瑣的管理問題,使設(shè)計(jì)人員在方案設(shè)計(jì)和流程把控上缺乏強(qiáng)有力的手段。BIM 技術(shù)的應(yīng)用使建筑的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)和信息都可以納入系統(tǒng)當(dāng)中,直觀清晰分享給參與建筑項(xiàng)目的人,將建筑工程設(shè)計(jì)信息準(zhǔn)確傳達(dá)給信息讀取者。BIM技術(shù)不僅可以對建筑工程設(shè)計(jì)的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析,還可以隨時調(diào)動相關(guān)的會計(jì)信息,為管理者進(jìn)行科學(xué)決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。BIM 技術(shù)的引進(jìn)可以幫助建筑工程管理層實(shí)現(xiàn)管理的高效化和便捷性,提升建筑工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人們生活水平的提升,人們對建筑的要求越來越高。建筑不僅要滿足人們居住的需求,保證建筑的實(shí)用性功能;也要保證建筑具有美觀性,為人們提供更為舒適的生活和工作環(huán)境。所以,建筑工程設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注建筑的細(xì)節(jié),充分尊重業(yè)主的設(shè)計(jì)需求,開展精細(xì)化設(shè)計(jì)作業(yè)。BIM 技術(shù)可以通過對數(shù)據(jù)的深入分析以及可視化的軟件操作,反復(fù)查看建筑設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),打造更具有人文關(guān)懷的建筑,保證建筑的宜居性和實(shí)用性。BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)上發(fā)揮著不可比擬的優(yōu)勢,利用采集到的信息構(gòu)建與真實(shí)建筑相符合的建筑模型,保證數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性和精準(zhǔn)性。BIM 技術(shù)可以擴(kuò)大建筑工程設(shè)計(jì)的廣度和深度,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和客觀性,優(yōu)化建筑工程設(shè)計(jì)的資源配置,確保建筑工程實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理[8]。
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和我國對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意識加強(qiáng),建筑工程中應(yīng)盡可能使用綠色材料以降低建筑原材料對環(huán)境的破壞,減少產(chǎn)生如粉塵污染、光污染等情況,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,優(yōu)化資源配置,提升建筑企業(yè)對建筑資源的利用效率。建筑工程除了可以使用綠色材料之外,還需要充分利用如自然通風(fēng)、自然采光等優(yōu)勢,減少對施工材料的浪費(fèi)。建筑行業(yè)要想在激烈的市場競爭中脫穎而出,就要不斷提升建筑工藝水平、保證建筑工程質(zhì)量、追求建筑的節(jié)能環(huán)保。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以將建筑內(nèi)部進(jìn)行全方位的展示,直觀展示所需要的材料,充分結(jié)合建筑的地形、水文、氣候等自然因素,將各種建筑資源進(jìn)行充分利用。建筑工程設(shè)計(jì)要利用多種專業(yè)知識,充分考慮建筑工程的采光與通風(fēng),使人們在居住時能夠感受自然,提升對自然資源的利用效率。
建筑工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)且復(fù)雜的工作,涉及多個環(huán)節(jié)和部門,因此需要部門之間做好配合和協(xié)調(diào)。要想保證建筑工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,相關(guān)設(shè)計(jì)人員不僅要嚴(yán)格按照BIM技術(shù)的操作流程和步驟,還要利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑資源的共享共建。建筑工程設(shè)計(jì)部門與相關(guān)單位進(jìn)行合作,找到自身與其他建筑單位的差距,做好管理流程優(yōu)化。建筑工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ膶?shí)際情況,根據(jù)專業(yè)化的建筑工程設(shè)計(jì)方法,對建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,提升建筑工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。BIM 技術(shù)是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物,能夠減少人為失誤,解決信息溝通不暢的問題。另外,BIM 技術(shù)的使用可以大幅度縮短工期,提升建筑工程設(shè)計(jì)的效率,充分利用現(xiàn)有的資源,提升BIM 技術(shù)的普及程度。
建筑工程設(shè)計(jì)在實(shí)施過程中會有如建筑企業(yè)、建筑工程設(shè)計(jì)者、業(yè)主等多方參與,涵蓋的人員數(shù)量較多,所以人員素質(zhì)參差不齊。建筑工程設(shè)計(jì)需要專業(yè)的人員進(jìn)行專業(yè)化的設(shè)計(jì),為后期的建筑施工提供準(zhǔn)確的圖紙。建筑工程設(shè)計(jì)不僅需要設(shè)計(jì)人員,還需要人力資源、財(cái)務(wù)管理、審計(jì)等部門共同對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的紕漏并加以修改,嚴(yán)格控制建筑工程的流程和成本,提升經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)榻ㄖこ虒?shí)施會涉及多個部門,而通常情況下每個部門對建筑工程設(shè)計(jì)關(guān)注的角度不同,所以難免會出現(xiàn)一些不同的聲音或意見。BIM 技術(shù)可以綜合各個部門的意見,并對其加以分析和整合,充分考慮和協(xié)調(diào)各方的利益,避免后期施工中出現(xiàn)大規(guī)模修改的情況,減輕設(shè)計(jì)人員的負(fù)擔(dān)和工作量。因此,建筑企業(yè)在使用BIM技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時可以邀請各個部門的負(fù)責(zé)人參與研討,提出有針對性的意見和想法,確保工程設(shè)計(jì)圖紙可以滿足各方的需求[9]。
BIM 技術(shù)是一種新興的信息技術(shù),其中涵蓋計(jì)算機(jī)、建筑、法律等專業(yè)性的知識,對設(shè)計(jì)人員的要求較高。另外,建筑工程設(shè)計(jì)人員要想在激烈的就業(yè)市場中脫穎而出必須不斷強(qiáng)化自身的綜合素質(zhì),加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)。首先,針對BIM 技術(shù)操作流程和步驟,建筑企業(yè)應(yīng)為建筑工程設(shè)計(jì)人員安排定期的技能培訓(xùn),統(tǒng)籌考慮和分析影響建筑質(zhì)量的因素,不斷提升建筑人員的專業(yè)技能水平。建筑企業(yè)應(yīng)安排技術(shù)骨干的交流會,鼓勵技術(shù)人員在會上踴躍發(fā)言,積極溝通在工作中遇到的問題,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長,集思廣益。其次,建筑企業(yè)應(yīng)鼓勵設(shè)計(jì)人員積極參與職稱評定或者考試,提升其業(yè)務(wù)能力。建筑企業(yè)的技術(shù)責(zé)任人可以設(shè)立考核機(jī)制,明確賞罰,調(diào)動設(shè)計(jì)人員工作的積極性。最后,建筑工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)明確建筑行業(yè)是在不斷發(fā)展的,要想不被時代淘汰,就要樹立終身學(xué)習(xí)的態(tài)度,不斷完善自我,提升技能水平。
我國建筑行業(yè)發(fā)展迅猛,但是BIM 技術(shù)仍處于起步階段,所以需要不斷優(yōu)化該技術(shù)以便為建筑工程設(shè)計(jì)提供更好的服務(wù)。建筑施工人員通常具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn),但是因?yàn)锽IM 技術(shù)使用較少所以建筑行業(yè)應(yīng)有意識地培養(yǎng)建筑技能型人才。要想熟練掌握BIM 技術(shù)不僅需要擁有扎實(shí)的專業(yè)知識,還要擁有足夠的實(shí)踐技能。所以建筑工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場,主動采集和整理施工現(xiàn)場的資料,完善施工流程。全面的建筑技能型人才必須實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合,在實(shí)踐中熟練掌握BIM 技術(shù)操作。技能型人才可以將BIM 技術(shù)融入建筑施工中,為建筑工程行業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。
綜上所述,BIM 技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物,能夠大幅度提升建筑工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,保證施工進(jìn)度,促進(jìn)建筑行業(yè)的健康長期發(fā)展。BIM 技術(shù)在我國的引進(jìn)時間較短,所以在發(fā)展上存在不夠成熟的地方。但是建筑工程設(shè)計(jì)應(yīng)充分發(fā)揮BIM 技術(shù)的優(yōu)勢,推動建筑行業(yè)向前發(fā)展。建筑企業(yè)也應(yīng)采取有針對性的策略解決BIM 技術(shù)在推廣中遇到的問題,提升BIM 技術(shù)的應(yīng)用水平。