基于BIM的建筑工程設計管理初步研究

馮興 黃新鋼

【摘要】隨著BIM在我國的應用發展，提高了我國建筑工程及的管理水平和技術水平，對于設計管理的信息化發展，也有著一定的促進作用。文章將結合BIM的概念與特點，對BIM的實際應用及管理進行初步探究。

【關鍵詞】BIM；建筑工程；設計管理

近年來，對建設行業的從業人員來說，BIM已經不再是一個陌生的名詞和術語，北京奧運會部分場館、上海世博會部分場館的設計、以及一些規模較大且功能復雜的項目施工過程中都能在不同程度上看到BIM的身影。但是，對服務于建設項目不同階段的不同參與方來說，如何能夠把BIM和自己的專業職責結合起來，從而提高設計工作質量和效率；對于負責建設項目全生命周期的業主或開發商來說，如何能夠通過集成和協調所有項目參與方的努力和貢獻，使BIM能夠幫助提升項目的總體質量和效率；目前還需要進一步的理論研究和工程實踐去逐步解決，由此可以看出研究BIM技術的應用具有重要的現實意義。

一、BIM技術概述

BIM技術主要指利用3D數字技術對建筑物實體建立仿真模型，從理論上說等于在虛擬的平臺上進行建筑物的模擬設計，并對施工過程、進度、后期維護管理等進行模仿，實現建筑工程的數字化管理，為建筑的實際施工奠定堅實的理論基礎。

1、理論研究

著重闡述住宅建筑設計有關理論、BIM的設計方法和設計理念。住宅建筑設計評價體系的研究，通過查閱相關資料，認真權衡其他在BIM發展較好過的標準，對住宅建筑設計方法和研究過程做出總結，知道住宅建筑設計中的著力點和落腳點。

2、基于BIM的住宅建筑設計方法研究

從人員組成、設計平臺搭建以及整個設計過程中BIM的應用為出發點，展開設計方法的研究。以我國住宅建筑設計評價體系為研究對象，重點研究BIM與我國住宅建筑設計評價體系的著力點，從宏觀設計的角度研究BIM技術在住宅建筑設計評價中的落腳點，以微觀角度研究BIM技術在住宅建筑設計中的方法。

二、BIM的基本特征

1、可視化

傳統的建筑設計只能通過紙張或者計算機2D/3D軟件完成，其主要作用是為后期施工提供相應的規格尺寸及效果展示，但還需要借助人們的空間想象才能將整個建筑在自己的腦海中呈現。BIM技術的出現為建筑模型的直觀展現提供了平臺，設計人員的設計理念能夠直接在建筑模型中展示出來，有助于建筑企業內部的人員交流，并對相關的設計進行討論，做出最佳決策。

2、可模擬

BIM可以利用先進的數字模擬技術模擬真實場景對建筑的現實效果進行清晰的預見，這樣就可以避免在真正建設施工時由于設計上的失誤而影響了建筑的整體效果。

3、參數化

參數化設計的意義在于將建筑構件和設備的各種真實屬性通過參數的形式進行模擬，并進行相關的數據統計和模擬分析計算。通過參數調整，可驅動構件形體發生改變以及性能模擬比較，滿足設計要求。

4、協調性

協調性首先是建筑企業內部各專業人員間的組織協調，在內部形成一個有效的標準性文件，便與推動建筑工程的進程。另外BIM技術還能夠在建筑內部相關布置以及空間設置上起到協調的效果，例如樓梯井的布置、防火區布置、水管布置、線路布置以及其他輔助布置等。

三、 BIM建筑工程設計管理分析

1、建筑結構設計的可視化管理

傳統的建筑結構設計中通常會借助CAD技術來對建筑施工圖進行繪制，但是這種方法很難將建筑結構的眾多構件以詳細的信息展示出來。BIM技術則可以通過三維建模的方式來將建筑構件的詳細細節進行展示，通過構件的三維建筑模型，我們可以直觀的對建筑各個部位的建筑構件進行觀察和分析，同時也可以對建筑結構的布局和功能安排進行分析，從而可以推斷建筑體量。在大量的建筑工程結構設計中，可以借助BIM的可視化技術來實現對建筑結構的動態考察和分析，從而找到建筑設計的最優方案，而在對模型分析過程中發現的問題要進行及時的處理，從而可以確保建筑結構設計的質量。

2、建筑空間規劃上的應用管理

空間規劃是建筑設計的第一步，在選定建筑地點后可以對當地的空間進行地形分析，尤其是在地形比較復雜的建筑基地上地形分析必不可少。通過BIM技術對建筑基地進行空間分析，例如具體的坡高、斜率、以及坡向等分析，對于建在地形復雜地區的建筑物可以利用BIM技術進行初步探索，為設計工作提供有力的支持，開闊思路。在坡度分析是可以利用GIS建模，并對其中的各項參數進行模擬，設計人員能夠對根據需要從不同角度進行探索，并生成一系列基礎數據，供后期設計參考。地形探索完畢后即可進行與建筑物的空間規劃。對建筑物的空間規劃一般利用BIM技術的可視化分析技能，將建筑通過3D技術立體呈現出來，并進行室內的視野分析、規劃可視度分析、道路可視分析等，在進行各項分析前首先建立相應的模型，并利用BIM技術進行調試，結合各因素綜合參考，得出最佳的空間規劃模型。

3、BIM實施模式管理

BIM項目合作設計在項目設計的某個階段，設計方的設計人員和BIM合作商一起完成項目的設計工作。在整個過程當中，BIM運營商要擔負起培訓的任務，對設計中遇到的難題要給予大力的技術支持，對于部分使用BIM的項目，運營商要承擔起協助設計的責任。只有BIM和設計師的設計方案有機結合，才能保證設計的合理性和準確性。自建BIM團隊企業應該投入資金和技術，組建專門的BIM團隊，盡可能對所有能使用BIM技術的項目都使用BIM技術，這種方式主要是要注重團隊自身技術水平的不斷提高，在BIM項目運行的過程中，知識和技術的培訓與提升是最為重要的。

4、BIM設計中的二維到三維管理

就我國的建筑行業設計來說，交付的設計成品一般都是2D圖紙，這一職業慣性大大限制了BIM技術的推廣與發展，導致一系列的管理和設計工作都必須圍繞著2D圖紙來展開。一般二維設計通過投影線條、制圖規則及技術符號表達設計成果，圖紙需要人工閱讀方能解釋其含義。2DCAD起到的作用只是代工繪圖，又稱為"甩圖板"。當然2D設計也有自身的優點：硬件要求低、容易掌握、靈活性強和繪圖效率高等。當下，人們對建筑的要求除了品質、安全之外，也開始追求美觀和節能，這些價值的實現2D在作業的時候就很難實現，這時候3D設計就出現了。3D能夠精確表達建筑的幾何特征，對任意復雜的建筑造型均能準確表現，這也預示著3D將成為高端設計領域的必由之路。

四、BIM技術的未來的發展前景

推廣BIM不是一下子推翻現有的行業做法，而是漸進的提升，同樣需要一個量變積累的過程。如能切合國內建筑行業大環境，循序漸進地推廣BIM應用，最終的結果將是我們所希望看到的。在中國，BIM理念正逐步為建筑行業所知。國內先進的建筑設計團隊和地產公司紛紛成立BIM技術小組。BIM的出現正在改變項目參與各方的協作方式，使每個人都能提高生產效率并獲得收益。但在項目上應用BIM還是比較少的，不過相對于中國的建設大潮，BIM的應用僅僅處于萌芽時期。建筑事業是一項集體"運動"，雖然從技術上達到相當程度并不難，但要貫徹到整個產業鏈，使BIM真正融入建筑行業，尚需時日。

參考文獻

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