論BIM環(huán)境下如何實(shí)現(xiàn)高效的建筑協(xié)同設(shè)計(jì)

趙鈺平

濟(jì)南中建建筑設(shè)計(jì)院有限公司

論BIM環(huán)境下如何實(shí)現(xiàn)高效的建筑協(xié)同設(shè)計(jì)

趙鈺平

濟(jì)南中建建筑設(shè)計(jì)院有限公司

隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的提升以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，“三維數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)”已經(jīng)逐漸廣泛的應(yīng)用于設(shè)計(jì)行業(yè)，信息化設(shè)計(jì)以及制造已經(jīng)漸漸得到推廣和普及。但是，建筑設(shè)計(jì)仍舊采用傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)外加效果圖的設(shè)計(jì)流程，無法適應(yīng)不斷發(fā)展的建筑行業(yè)。而BIM技術(shù)的應(yīng)用卻可以有效的避免因設(shè)計(jì)施工人員缺乏協(xié)同工作所造成的返工問題，從而實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量以及效率的提升。

BIM環(huán)境；建筑；協(xié)同設(shè)計(jì)

1. BIM理念以及協(xié)同設(shè)計(jì)

1.1 BIM理念

BIM是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息新數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，利用數(shù)字信息技術(shù)模擬出建筑物的所有真實(shí)信息，從而實(shí)現(xiàn)三維建筑模型的構(gòu)建。想要實(shí)現(xiàn)BIM，就需要建設(shè)項(xiàng)目不同階段的項(xiàng)目參與方提供與建筑相關(guān)的完整信息，通過BIM建模實(shí)現(xiàn)各參與方職責(zé)的劃分。因此，可以說，BIM是一種公共協(xié)同完成的共享數(shù)字化模型。目前，BIM技術(shù)主要應(yīng)用于建筑的設(shè)計(jì)階段以及施工階段，但是相信隨著建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中的運(yùn)用會越來越深入。

1.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

協(xié)同設(shè)計(jì)是指同時(shí)應(yīng)用兩個(gè)或兩個(gè)以上的個(gè)體或是軟件，通過有效的協(xié)調(diào)使之共同為一個(gè)相同的設(shè)計(jì)目標(biāo)服務(wù)。協(xié)同設(shè)計(jì)的真正內(nèi)容是：在完成一個(gè)項(xiàng)目的過程中，構(gòu)建一個(gè)鏈接項(xiàng)目組的所有成員的公共信息平臺，并將項(xiàng)目完整的信息數(shù)據(jù)發(fā)布到公共平臺上供所有項(xiàng)目組成員查閱使用。因此，協(xié)同的過程就是對信息進(jìn)行共享、分析以及完善的過程。協(xié)同設(shè)計(jì)不僅包括設(shè)計(jì)個(gè)專業(yè)之間的協(xié)同，還包括設(shè)計(jì)以及施工等項(xiàng)目個(gè)參與企業(yè)之間的協(xié)同、二維設(shè)計(jì)和三維設(shè)計(jì)的合理搭配。拓展來說，建筑建設(shè)過程中的信息傳遞也可以歸納到協(xié)同設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出以及人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，人們對于建筑行業(yè)提出了更高的要求，建筑建設(shè)中所涉及的其他領(lǐng)域的技術(shù)也越來越多，目前，建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)不僅包括規(guī)劃、建筑、結(jié)構(gòu)、采暖、排水、電氣、動力專業(yè)，還包括網(wǎng)架、鋼結(jié)構(gòu)、智能化以及景觀綠化等內(nèi)容。因此，建筑協(xié)同設(shè)計(jì)也不再是單純的文件參照，只有將三維技術(shù)運(yùn)用在協(xié)同設(shè)計(jì)領(lǐng)域，才能使建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到保障。

2. BIM技術(shù)在建筑協(xié)同設(shè)計(jì)的程序分析

2.1 任務(wù)規(guī)劃程序分析

我國的建筑協(xié)同設(shè)計(jì)工作進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃的程序時(shí)，按照形成的關(guān)系可以分為子任務(wù)之間的并行和串行關(guān)系以及復(fù)雜信息信息之間的反饋和交流這兩種類型。對復(fù)雜信息的反饋與交流的過程中，要不斷的對信息進(jìn)行反復(fù)的處理，在很大程度上增加了協(xié)同設(shè)計(jì)或者是降低了設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。因此在信息的反饋處理情況下，要對子任務(wù)的管理工作增強(qiáng)其運(yùn)作的具體化與細(xì)致化。

2.2 專業(yè)分工協(xié)同程序分析

在建筑協(xié)同設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，在具體工作的環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)管理以及施工管理都處同一個(gè)層面上。在各個(gè)環(huán)節(jié)中的管理通過BIM三維模型的方式將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的傳輸，使得建筑工程中各個(gè)專業(yè)方面的信息具有統(tǒng)一的傳達(dá)與傳遞，一方面能夠有效的增強(qiáng)彼此之間的溝通；另一方面還能全面的提高信息的準(zhǔn)確性。

2.3 合模及沖突檢測程序分析

在建筑工程和各個(gè)專業(yè)進(jìn)行BIM合模設(shè)計(jì)的過程中，要設(shè)定建筑中的相應(yīng)規(guī)則，這其中包括構(gòu)建名和模型定位以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容。在沖突的檢測問題上，我國國內(nèi)現(xiàn)階段主要是使用BIM模型技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對三維集合特征的交集工作，實(shí)現(xiàn)對檢測工作的進(jìn)一步完善和實(shí)現(xiàn)。

3 在BIM環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效的建筑協(xié)同設(shè)計(jì)

3.1 細(xì)化建模深度要求，避免數(shù)據(jù)丟失和信息不對稱

建模深度是描述一個(gè)BIM模型構(gòu)件單元從概念化的程度發(fā)展到最高層次的演示級精度的步驟。設(shè)計(jì)人員建模時(shí)，首要任務(wù)就是根據(jù)項(xiàng)目的不同階段以及項(xiàng)目的具體目的來確定LOD的等級，根據(jù)不同等級所概括的模型精度要求來確定建模精度。只有基于同一建模深度創(chuàng)建模型，各專業(yè)之間模型協(xié)同共享時(shí)才能最大限度避免數(shù)據(jù)丟失和信息不對稱。建模深度等級的另一個(gè)重要作用就是規(guī)定了在項(xiàng)目的各個(gè)階段各模型授權(quán)使用的范圍。例如，BIM模型只進(jìn)展到LOD200，則該模型不允許應(yīng)用于設(shè)計(jì)交底，只有模型發(fā)展到LOD400時(shí)才能被允許，否則就會給各方帶來不必要的損失。類似內(nèi)容需要合同雙方在設(shè)計(jì)合同附錄中約定。

3.2 統(tǒng)一BIM建模標(biāo)準(zhǔn)，確保模型集成后的規(guī)范管理

在建筑設(shè)計(jì)過程中，不同專業(yè)可能應(yīng)用不同BIM應(yīng)用軟件，由于執(zhí)行的建模標(biāo)準(zhǔn)不同，將不同專業(yè)模型集合在一起時(shí)，就需要遵循統(tǒng)一的公共建模規(guī)則，以便最大限度地減少整合后的錯(cuò)誤。為了能夠準(zhǔn)確整合模型，確保模型集成后能統(tǒng)一歸位、規(guī)范管理，保證模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與實(shí)體一致，就需要在BIM平臺軟件中預(yù)先定義和統(tǒng)一模型樓層結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)及ID、樓層名稱、樓層頂標(biāo)高、樓層的順序編碼等。除此之外，還需建立公共的建模規(guī)范，例如，統(tǒng)一度量單位、統(tǒng)一模型坐標(biāo)、統(tǒng)一模型色彩、名稱等。在BIM技術(shù)深入發(fā)展的過程中，設(shè)計(jì)人員可以制定項(xiàng)目級的協(xié)同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；企業(yè)可以根據(jù)自身的狀況制定企業(yè)級BIM協(xié)同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；行業(yè)可以制定符合行業(yè)發(fā)展要求的行業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)，并可建議政府部門制定國家標(biāo)準(zhǔn)。通過逐層制定標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)BIM設(shè)計(jì)協(xié)同乃至行業(yè)協(xié)作的目標(biāo)。推動BIM協(xié)同設(shè)計(jì)模式的發(fā)展，還需解決例如缺乏合同示范文本、專業(yè)人員短缺等諸多問題，所有這些問題的逐步解決和完善，都將依賴于建筑行業(yè)各方對BIM系統(tǒng)不斷的探索和嘗試。

結(jié)語

BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了建筑工程設(shè)計(jì)的三維可視化，為用戶提供一種更加貼合實(shí)際情況的設(shè)計(jì)思維模式，提高了設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確率，減少了簡介計(jì)算的誤差，避免建筑工程項(xiàng)目再設(shè)計(jì)階段的浪費(fèi)。同時(shí)，BIM技術(shù)讓各個(gè)設(shè)計(jì)小組通過同一個(gè)模型進(jìn)行信息共享，從而提高了協(xié)作效率和協(xié)作水平。在建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，各部分的設(shè)計(jì)更加接近真實(shí)情況，通過工程的三維仿真，使得設(shè)計(jì)方案更加合理，從而獲得更優(yōu)的綠色設(shè)計(jì)方案。

[1]王建廷，劉志龍.基于BIM的綠色建筑協(xié)同設(shè)計(jì)流程研究[J].城市，2015，(05)：73-77.

[2]寶琦.基于BIM的工業(yè)建筑協(xié)同設(shè)計(jì)[J].工業(yè)建筑，2010，40(S1)：84-86.