BIM技术在建筑设计阶段的应用研究

来源 :安家(建筑与工程)中旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sun54965436
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  摘要:现代社会中,科技发展对于建筑行业的影响深远,BIM技术则是由于科技发展产生的一项重要技术。BIM技术凭借其优越的特性已在设计全周期中占据了重要的地位。本文根据BIM技术在国内的发展现状进行了分析,也讨论了BIM仍然存在一定的问题与挑战,并对未来的发展方向进行了展望。
  关键词:BIM技术 建筑设计 设计周期 信息模型
  建筑信息建模(Building Information Modeling,以下简称BIM)作为一种新的设计工具,在建筑行业中拥有巨大的意义,并将引发建筑设计行业的重大变革。本文通过描述BIM技术在建筑设计阶段的特性和运用情况,分析BIM技术的现状与面临的挑战,提出展望与建议。达到提高设计师的工作效率与准确率的目的,也能够使建筑设计全周期更加细致,关联性更密切。
  1.BIM的技术特性
  BIM技术不仅仅是此技术中涵盖的各种软件,更能够引导设计人员进行一种全新的设计方式:能够快速直观的进行修改,增加各阶段工作人员对建筑的掌控;增加协同性,直观解决各种涉及问题,精确地提取统计设计数据,使工程设计管理过程更加严谨灵活。
  1)直观的交互可视协同设计模式
  传统设计模式中,方案的平、立、剖面图与效果图之间是互相割裂的,BIM模型中的数据涵盖设计中功能构造外观效果等各部分数据,每一处进行修改时,其他相关图纸则不仅能够进行相应更新,还实时生成设计成果,做到所见即所得,整个设计过程更加直观,便于对项目进行交流分析[1]
  2)各方面更高的协同合作性。
  同一阶段,各专业的信息能够同时体现在数据模型中,更好地保障各专业之间的协同设计,使信息传递得更加准确及时,所有修改的地方都能够做到实时共享及时体现在模型中,也能够在复杂空间中进行相互协调,避免出现碰撞等设计问题。[2]
  3)准确的数据与精确地统计
  BIM模型中本身的数据信息已经包含其梁、板、柱等构件,各专业的设计施工人员能够随机调取信息,统计其型号、数量,提供高效,准确的数据。同时随着项目的逐步深化与修改,变化的信息不仅能被实时关联修改,还能够统计存档,为后续的回溯提供便利。
  2.BIM技术在建筑设计各周期的运用情况
  建筑设计常规分为四个阶段:概念设计、方案设计、初步设计和施工图设计,下文将对各阶段BIM技术在其中的应用进行相关介绍。[3]
  1)概念阶段
  设计人员首先要结合现场情况对项目前期的各种问题进行方向上的研究与决策。设计师需要在前期搭建场地模型并输入当地的相关参数,确定建筑的基本形体和建筑之间的关系与走向。也为后期优化奠定基础。
  2)方案阶段
  建筑方案阶段,设计师可根据前期概念设计得出的结论与建筑关系进行进一步的设计深化,同时结构、设备等专业可以进行初步的介入,提出相应问题并寻找初步的解决或替代方法。
  设计师可以专注于优化功能空间与形体外观效果,相关的立面剖面成果则可以做到实时生成,更加多维直观的模式也让设计师更加便利地与业主和同事进行沟通优化,提升设计效率。
  3)擴初阶段
  BIM模型将各专业设计数据都囊括在内,且能够实时进行调整修改,保证去专业之间的一致与相互关联,提高了专业之间的交流修改效率,也能够保证图纸的准确性。在实际发生问题时也能够及时地提醒设计师进行修改,直观三维的表达方式又能够提升修改效率,在很多项目中,有一些施工图的大量工作得以在前期的扩初阶段得以体现的解决,整体提高设计图纸质量与效率。[4]
  4)施工图阶段
  施工图阶段是产出最终设计成果的阶段。所有的设计问题,如管线综合,土建、装修做法等问题均需要在此阶段进行解决。
  应用BIM技术后,部分问题已经在扩初阶段进行解决,实际工作量已经相比传统制图方式有所降低。同时,BIM模型中所有关联数据实时更新的特性能够应对施工图中的关联修改,设计图纸中的变化在修改后能够在各专业所有相关所有图纸中进行生成体现,供设计师进行确认。这样既缩短了设计时间,提升了设计效率,又能够避免和减少错误和漏洞。
  3.BIM技术在建筑设计中的应用现状
  我国大概从2004年开始引入BIM技术并进行应用,但目前仍处于较为初级的起步阶段或局部应用阶段。目前各设计院应用BIM的情况大约分为以下几种:
  1)部分设计院已经体会到BIM技术的优势与特性,优先在本院内推广BIM技术,提升自身设计水平与市场竞争力。
  2)部分设计院仍旧以传统的CAD绘图模式为主,在遇到专业问题时将部分信息转化为BIM信息,期望凭借BIM技术“所见即所得”的特性解决在设计中存在的问题。此时,BIM技术虽然介入了设计,却仅处于辅助或参考的地位,BIM模型所囊括的信息也相对较为淡薄。
  3)还有部分设计院是由于业主需求由于需要招投标中提升竞争力,而运用BIM技术,这些BIM模型往往实在原有方案或施工图完成后进行补充绘制,对于整个设计阶段并不能起到提升促进作用,反而增加了设计师的工作量。
  4.BIM技术存在的问题与面临的挑战
  尽管BIM技术在建筑设计中能够成为极为重要的设计工具,但目前软件的推广与发展仍面临重重困难。
  1)BIM技术本身的不成熟。尽管BIM软件丰富多样,但软件本身仍然有许多的局限性。以Revit为例,高低版本的Revit文件并不能自由地相互转化。实际使用中经常会出现各个设计人员采进行设计后又需要专人进行组合与设计调整。
  2)目前大家对BIM技术的认识仅停留在绘图软件上,或者将BIM技术应用在遇到难题后进行的局部调整,将整个BIM技术在设计中的应用放在了相对辅助的地位。
  5.BIM技术在建筑设计中的展望与建议
  为了推广BIM技术,提升行业设计效率,可以采用如下建议。
  1)BIM软件本身编辑平台的的优化。BIM软件通过更新换代,提高用户使用体验,能够吸引更多设计人员的参与,便于设计师之间设计的思考和交流。
  2)逐步提升业主对于BIM技术的认知。目前,随着国家对BIM技术的大力推广,许多业主也认识到BIM技术不仅能提高设计效率,还能够进一步控制造价和对于建筑的施工过程进行模拟,更加合理地安排施工进程。
  3)BIM技术或可成为主流的指导设计机施工管理的技术与方法。施工部门可以通过BIM技术指导施工,进一步优化施工过程。尽管施工单位仅能够阶段性地参与整个项目,但由于施工单位对于整个项目的投资占比极高,因此施工单位通过BIM可以得到更好的收益。[5]与传统的平面图形模式相比,BIM模型不仅能生成3D模型,对建筑空间有直观立体的体现,详细地将施工进度调整的合理高效。
  通过上文分析,可以看到BIM技术可以有效地从建筑方案的各个阶段设计提升设计水平与效率。不过,BIM技术仍然有各种自身的不足和其他因素限制其高速发展的趋势。要发挥出BIM技术的各方面优势,大力推广BIM技术,还需要设计院及各方人员在设计实践过程中进一步加以配合。
  参考文献
  [1]修龙,赵昕.BIM——建筑设计与施工的又一次革命性挑战[J].施工技术,2013,11:1-4.
  [2]王珺.BIM理念及BIM软件在建设项目中的应用研究[D].四川省:西南交通大学,2011.
  [3]杨庆峰,林大岵,路军.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略[J].建筑技术,2016,47(8):733-735.
  [4]卢琬玫. BIM技术及其在建筑设计中的应用研究[D]. 天津大学, 2013.
  [5]程建华,王辉. 项目管理中 BIM 技术的应用与推广 [J]. 施工技术,2012 ( 8) : 18 - 21,60
  信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司天津分公司 天津市 300000
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