BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用分析

封鵬飛

（大同市建筑設(shè)計研究院山西大同　037009）

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用分析

封鵬飛

（大同市建筑設(shè)計研究院山西大同037009）

在城市規(guī)劃與管理領(lǐng)域，從數(shù)字城市、GIS到智慧城市的發(fā)展，BIM技術(shù)扮演重要的技術(shù)角色，不斷改變傳統(tǒng)項目各方的協(xié)作方式。利用BIM技術(shù)推進建筑設(shè)計，是國內(nèi)領(lǐng)先的觀點和思路。本文主要介紹BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中應(yīng)用，希望能為同行的設(shè)計工作提供借鑒。

BIM技術(shù)；建筑設(shè)計；應(yīng)用與分析

1　引言

BIM，即建筑信息模型（Building Information Modeling）。BIM的概念是近幾年從國外建筑業(yè)界引入國內(nèi)的，其具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等的特點，得到業(yè)界的認(rèn)同和肯定，不同于普通的三維模型，BIM模型是一個信息模型，具備信息集成的功能，可以把設(shè)計、施工、管理、運維等涉及建筑全生命周期的各方面信息集成到建筑模型中這些信息，BIM是一種革命性的技術(shù)，它能夠在建筑全生命周期中利用協(xié)調(diào)一致的信息，對建筑物進行分析、模擬、可視化、統(tǒng)計、計算等工作，從而幫助用戶提高效率、降低成本，并減少對環(huán)境的影響。目前在國內(nèi)各大中城市已經(jīng)得到一定的認(rèn)可和推廣。BIM應(yīng)用始于美國，美國總務(wù)管理局于2003年推出了國家3D-4D-BIM計劃，并陸續(xù)發(fā)布了系列BIM指南。國內(nèi)工程建設(shè)行業(yè)從2003年開始引入BIM技術(shù)，目前主要參與的有勘察設(shè)計行業(yè)及各地產(chǎn)公司、施工安裝方等。住建部印發(fā)的《2011耀2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中明確指出，“十二五”期間要加快建筑信息模型（BIM）等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用，推動信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。水立方、上海世博會上汽通用館、銀川火車站、上海中心大廈、銀河SOHO等大型建設(shè)工程均使用BIM技術(shù)。BIM技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展也由淺入深，但主要集中在建筑工程領(lǐng)域。

北京、山東、深圳、廣東、陜西、上海等省市地區(qū)政府辦公廳均發(fā)文響應(yīng)國家號召，以上海為例：2014年10月27日上海市政府辦公廳發(fā)文指出，主要目標(biāo)是通過分階段、分步驟推進BIM技術(shù)試點和推廣應(yīng)用，到2016年底，基本形成滿足BIM技術(shù)應(yīng)用的配套政策、標(biāo)準(zhǔn)和市場環(huán)境，本市主要設(shè)計、施工、咨詢服務(wù)和物業(yè)管理等單位普遍具備BIM技術(shù)應(yīng)用能力。到2017年，本市規(guī)模以上政府投資工程全部應(yīng)用BIM技術(shù)，規(guī)模以上社會投資工程普遍應(yīng)用BIM技術(shù)，應(yīng)用和管理水平走在全國前列。

2　BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

目前，信息技術(shù)已經(jīng)成為建筑工業(yè)化的重要工具手段，以云計算、移動應(yīng)用、大數(shù)據(jù)、BIM技術(shù)等為代表并快速發(fā)展的信息技術(shù)，為現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。以BIM技術(shù)為代表的信息技術(shù)在建筑智能化的應(yīng)用，已經(jīng)得到驗證。

2.1檢測碰撞，避免返工損失

通過BIM軟件對三維建筑進行碰撞檢測，分析統(tǒng)計出設(shè)計中存在的不合理碰撞，避免碰撞，優(yōu)化設(shè)計，規(guī)避缺陷，協(xié)同多工種設(shè)計，降低損失。

2.2優(yōu)化排布，集約利用空間

通過BIM技術(shù)對管線進行優(yōu)化排布，指導(dǎo)施工，節(jié)約成本，同時還可以保證凈空尺寸，發(fā)掘更大的利用空間。

在設(shè)計階段，可以利用BIM進行建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及設(shè)備設(shè)計，同時利用BIM模型可以進行建筑物的性能分析，如：日照性能分析，采光性能分析，能耗性能分析，結(jié)構(gòu)性能分析等。深化設(shè)計階段是產(chǎn)業(yè)化住宅生產(chǎn)中的非常重要的環(huán)節(jié)，由于預(yù)制件是在工廠生產(chǎn)然后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行安裝，預(yù)制件設(shè)計和生產(chǎn)的精確度就決定了現(xiàn)場安裝的準(zhǔn)確度，所以要進行預(yù)制構(gòu)件設(shè)計的“深化”工作，其目的是為了保證每個構(gòu)件到現(xiàn)場都能準(zhǔn)確的安裝，不發(fā)生錯漏碰缺。

但是，一棟普通住宅的預(yù)制構(gòu)件往往有數(shù)千個，要保證每個預(yù)制構(gòu)件到現(xiàn)場拼裝不發(fā)生問題，靠人工進行校對和篩查顯然是不可能的，但BIM可以很好的擔(dān)負(fù)這個責(zé)任，利用BIM模型，我們可以把可能發(fā)生在現(xiàn)場的沖突與碰撞在BIM模型中進行事先消除，深化設(shè)計人員在用BIM軟件對建筑模型進行碰撞檢測，這種檢測不僅可以發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間是否存在干涉和碰撞，還可以檢測構(gòu)件的預(yù)埋鋼筋之間是否沖突和碰撞，根據(jù)碰撞檢測的結(jié)果，可以調(diào)整和修改構(gòu)件的設(shè)計并完成深化設(shè)計圖紙。

3　BIM技術(shù)在中國尊項目應(yīng)用分析

Z15地塊中國尊項目BIM實踐打造國際頂級總部辦公大樓，為近兩萬人提供高端辦公場所。一棟建筑從策劃、設(shè)計、建造到正式投入運營，全生命周期長達數(shù)十年甚至上百年。從目前的技術(shù)發(fā)展趨勢來看，建筑信息模型將和二維圖紙一起承擔(dān)起在全過程中信息傳遞的重任。

Z15項目設(shè)計團隊采用全過程、全專業(yè)協(xié)同設(shè)計。協(xié)同設(shè)計是達到高完成度設(shè)計成果的重要保障。在協(xié)同設(shè)計平臺的管理下，設(shè)計團隊按照系統(tǒng)劃分的方式搭建BIM模型，并建立數(shù)據(jù)庫，所有系統(tǒng)清晰、完整，由各系統(tǒng)負(fù)責(zé)人專項研究和深化。與此同時，設(shè)計信息具有多個維度的表達方式，具備按照各種組合方式提取并利用的可能，例如：按照專業(yè)提取，或分層、分區(qū)段提取信息。

數(shù)據(jù)庫和BIM模型共同構(gòu)成項目的“全信息平臺”。其中，BIM模型適合于記錄和表達幾何信息和空間效果，數(shù)據(jù)庫用于記錄依附于幾何模型之上但不適合用三維模型來表達的信息，例如：數(shù)據(jù)統(tǒng)計、屬性描述、模擬分析等。目前，結(jié)合工程實踐，設(shè)計團隊正在研究并建立合理、高效的全專業(yè)數(shù)據(jù)平臺，確保數(shù)據(jù)安全錄入、采集和向下一階段的傳遞。本工程目前處于初步設(shè)計階段。隨著設(shè)計的不斷展開，BIM模型將保持同步發(fā)展，并在設(shè)計協(xié)調(diào)工作中發(fā)揮重要作用。主要設(shè)計節(jié)點各專業(yè)互提資料時，需同時發(fā)出相應(yīng)的BIM模型。尤其是建筑專業(yè)，必須結(jié)合BIM模型進行設(shè)計和研究，提前規(guī)劃空間和構(gòu)件信息，并輸入到模型中發(fā)給相關(guān)專業(yè)，確保設(shè)計信息在團隊內(nèi)部準(zhǔn)確傳遞。

根據(jù)BIM技術(shù)的應(yīng)用實踐，設(shè)計團隊持續(xù)不斷地調(diào)整優(yōu)化BIM實施標(biāo)準(zhǔn)，使之更貼近設(shè)計需求。我們希望通過Z15項目的BIM實踐，最終形成一套與協(xié)同設(shè)計相結(jié)合的BIM工作方法和標(biāo)準(zhǔn)，讓BIM模型及其數(shù)據(jù)庫隨著項目進程不斷深化與完善，最終應(yīng)用于建筑的全生命周期。

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TU201.4

A

1673-0038（2015）49-0079-02

2015-11-1

封鵬飛（1980-），男，工程師。