淺析BIM在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

文/寧靜 山東文孚建筑設(shè)計(jì)有限公司 山東濟(jì)南 250000

費(fèi)興順 同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 山東濟(jì)南 250000

BIM的應(yīng)用完成了建筑設(shè)計(jì)的改進(jìn)發(fā)展，依托BIM技術(shù)可創(chuàng)建合理、科學(xué)的數(shù)字模型，這可有效保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，提升施工安全水平，改善施工情況。為此，在具體的應(yīng)用過程，需積極總結(jié)，促進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)而創(chuàng)造更加豐厚的經(jīng)濟(jì)效益與顯著的社會(huì)效益。

1、BIM技術(shù)的內(nèi)涵

BIM表示建筑信息化模型或者建筑數(shù)字模型，BIM技術(shù)是一種創(chuàng)新的建筑設(shè)計(jì)、施工與管理方法，其在三維數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了集成建筑工程項(xiàng)目等有關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，其體現(xiàn)了建筑工程中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。BIM是協(xié)同工作的前提，其能夠有效提高建筑項(xiàng)目的工作效率，降低建筑工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境影響，從而達(dá)到綠色設(shè)計(jì)和可持續(xù)發(fā)展。

2、BIM在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

對建筑工程項(xiàng)目的有效設(shè)計(jì)處理而言，其整體結(jié)構(gòu)的有效規(guī)劃處理是較重要的一個(gè)方面，其設(shè)計(jì)的難度相對較大，需要考慮的問題和內(nèi)容也較多，不僅需關(guān)注于建筑工程項(xiàng)目自身各方面存在的基本要求，還需要重點(diǎn)關(guān)注于相應(yīng)建筑工程項(xiàng)目周圍環(huán)境可能對于建筑物帶來的不利威脅和影響，進(jìn)而也就需要確保其相應(yīng)設(shè)計(jì)工作能夠較為全面可靠。基于這一要求，重點(diǎn)加強(qiáng)對于BIM信息技術(shù)的運(yùn)用極為必要，可較好運(yùn)用相應(yīng)BIM信息技術(shù)進(jìn)行全方位分析，促使這些信息內(nèi)容都能夠得到較好體現(xiàn)，進(jìn)而能夠保障整體規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性和可靠性，有效避免了因?yàn)榭紤]不全面而帶來的相關(guān)問題和缺陷。

2.2 環(huán)境分析設(shè)計(jì)

2.2.1 光環(huán)境

根據(jù)BIM建筑模型進(jìn)行日照數(shù)據(jù)的收集，通過真實(shí)的模擬技術(shù)可將建筑的遮擋關(guān)系全面進(jìn)行呈現(xiàn)，建筑物的日照時(shí)間將以可視化的動(dòng)態(tài)形式展現(xiàn)現(xiàn)出來，所有時(shí)間點(diǎn)的日照關(guān)系都可呈現(xiàn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理優(yōu)化，對于部分遮陽設(shè)計(jì)進(jìn)行分析可確定遮陽方式，對相關(guān)構(gòu)件的尺寸進(jìn)行選擇，可達(dá)到良好的遮陽效果。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以對日照和周圍環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，分析所有房間的采光效果，根據(jù)照明的規(guī)范進(jìn)行輔助照明的設(shè)計(jì)，將照明設(shè)備的所有信息輸入模型之中可通過仿真模擬進(jìn)行合理的布置，光環(huán)境的情況就可了解清楚，在綠色公共建筑的設(shè)計(jì)之中具有重大的作用，對于房間窗戶的位置和尺寸都可確定。

2.2.2 風(fēng)環(huán)境

BIM技術(shù)可將建筑周圍的氣流環(huán)境的數(shù)據(jù)采集，然后加以分析，最后進(jìn)行通風(fēng)的模擬，通過模擬可發(fā)現(xiàn)風(fēng)速、風(fēng)向和空氣污染的情況并進(jìn)行了解，收集相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行功能需求的設(shè)計(jì)，以人體舒適度為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行風(fēng)環(huán)境的利用。

2.2.3 室內(nèi)環(huán)境

對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行分析時(shí)主要是測量室內(nèi)的噪聲，對室內(nèi)的噪聲進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)該預(yù)先進(jìn)行噪聲值的確定，通過BIM技術(shù)進(jìn)行判斷，如達(dá)到噪聲的標(biāo)準(zhǔn)即被視為噪聲，對于室外的噪聲測定同樣可以建立可視化的三維模型，在相關(guān)的分析軟件中加入這種模型就可以進(jìn)行測量，對相關(guān)的內(nèi)容也可以進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。

2.2.4 熱環(huán)境

綠色建筑的設(shè)計(jì)理念一直都是以人為本，根據(jù)人體的舒適度的感受進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)，對室內(nèi)環(huán)境可分析，對熱環(huán)境進(jìn)行控制。基于BIM的模型數(shù)據(jù)可對熱度進(jìn)行分析，將室內(nèi)的溫濕度顯示出來，通過相關(guān)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)進(jìn)行熱環(huán)境的計(jì)算，可得到適合人體居住的環(huán)境數(shù)據(jù)，使設(shè)計(jì)結(jié)果符合人體的舒適度。

2.2.5 聲環(huán)境

聲源的信息和相關(guān)的環(huán)境可以通過BIM的信息模型進(jìn)行預(yù)測，通過可視化的動(dòng)態(tài)模擬進(jìn)行相關(guān)的分析，如混響的時(shí)間、聲學(xué)間的響應(yīng)關(guān)系、聲波線的關(guān)聯(lián)都可進(jìn)行分析，通過優(yōu)化可以進(jìn)行室內(nèi)聲場的設(shè)計(jì)，通過顯示聲場均勻度、聲波的傳播方向進(jìn)行折射和衰減的設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)可以對周邊的噪音環(huán)境進(jìn)行模擬，經(jīng)過設(shè)計(jì)進(jìn)行布局的合理安排，可采取一定的措施減少噪聲對住戶的侵?jǐn)_。

2.3 BIM技術(shù)在協(xié)同作業(yè)方面的運(yùn)用

在當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展中，建筑工程項(xiàng)目的發(fā)展變化不僅表現(xiàn)在其具體的規(guī)模越來越龐大，在內(nèi)部組成單元方面同樣也表現(xiàn)出了較為明顯的發(fā)展趨勢，相應(yīng)內(nèi)部組成單位越來越多，尤其是對于各種不同類型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，更是加大了建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)處理的難度，進(jìn)而也就需要對建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)手段和方式進(jìn)行不斷優(yōu)化。基于這一點(diǎn)，BIM信息技術(shù)在協(xié)同作業(yè)方面的作用也就有著較為突出的價(jià)值，協(xié)同作業(yè)也就能夠促使各不同系統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)人員能夠依托于統(tǒng)一平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)處理，避免了相互間在設(shè)計(jì)完成后出現(xiàn)矛盾和缺陷，有效提升了設(shè)計(jì)便捷性，對于提升整體建筑設(shè)計(jì)效率極為有效，并且還能夠較好延伸到建筑工程項(xiàng)目的各個(gè)參與方，促使各企業(yè)間能夠達(dá)成理想的協(xié)同處理效果。

2.4 工程量剖析

以往的建筑設(shè)計(jì)活動(dòng)的測量與圖紙統(tǒng)計(jì)大多通過人工來完成，還有一些企業(yè)利用特殊造價(jià)軟件實(shí)施統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該做法存在的弊端主要表現(xiàn)在圖紙信息出現(xiàn)變化后，數(shù)據(jù)可能因不能及時(shí)調(diào)整而失去自身的作用。但BIM模型中包含較多的信息，為調(diào)整信息與功能數(shù)據(jù)改動(dòng)模型，防范了人工操作錯(cuò)誤問題。

2.5 BIM技術(shù)在虛擬施工以及碰撞檢查中的運(yùn)用

為更好促使相應(yīng)建筑工程設(shè)計(jì)方案具備理想的可靠性效果，還需要重點(diǎn)加強(qiáng)對于BIM技術(shù)中有關(guān)檢查分析方面的運(yùn)用，促使其能夠通過虛擬施工以及碰撞檢查等方式進(jìn)行驗(yàn)證分析，如此也就能夠較好地發(fā)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案中可能存在的一些問題和缺陷，對于這些問題進(jìn)行有效改進(jìn)，最終也能充分提升其設(shè)計(jì)水平，降低了建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的一些問題和后續(xù)施工干擾因素。其中碰撞檢查工作的落實(shí)對于各個(gè)管線排布的優(yōu)化是比較有效的，值得進(jìn)行高度關(guān)注，促使各系統(tǒng)的管線布置能夠較為理想，滿足于整個(gè)建筑物正常運(yùn)行的需求。在該環(huán)節(jié)中，BIM技術(shù)的運(yùn)用還體現(xiàn)在相應(yīng)圖紙的直接呈現(xiàn)方面，利用BIM技術(shù)能夠直接將后續(xù)施工操作中可能會(huì)應(yīng)用到的圖紙文件呈現(xiàn)出來，如此也就能夠?yàn)楹罄m(xù)施工提供更有效的支持。

2.6 運(yùn)營管理

可視化三維模型進(jìn)行參數(shù)化是BIM技術(shù)的主要核心內(nèi)容，將建筑的完整信息進(jìn)行收集，在應(yīng)用時(shí)完全提供出來，在運(yùn)營管理當(dāng)中具有重要的作用，如對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行管理就要熟悉和掌握其規(guī)模，BIM建筑模型可提供完整的數(shù)據(jù)便于管理。在應(yīng)用過程中，BIM技術(shù)可提供實(shí)時(shí)有效的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)，將運(yùn)營管理進(jìn)行長時(shí)間不間斷的執(zhí)行。

總之，在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，不但可以保證設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)還能提高設(shè)計(jì)工作效率，對整個(gè)建筑工程的順利開展具有十分重要的影響。因此，有必要對BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。