民用建筑設(shè)計BIM應(yīng)用實踐與反思

姜洪濤

摘要：近年來，建筑行業(yè)的數(shù)字化信息化得到長足發(fā)展，BIM在技術(shù)在歐美國家率先使用，并日趨成熟，而在應(yīng)用過程中BIM技術(shù)更多被應(yīng)用于施工階段，很多承包商忽視了BIM在設(shè)計階段的使用優(yōu)勢。基于此類情況，本文主要展示BIM技術(shù)的應(yīng)用對于提高設(shè)計品質(zhì)、減少返工、提高工作效率方面的優(yōu)勢，以期為BIM后續(xù)在設(shè)計過程中的應(yīng)用和推廣打下良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：BIM;民用建筑;實踐應(yīng)用

BIM技術(shù)又被稱為建筑信息模型，主要利用數(shù)字化技術(shù)建立虛擬的建筑工程三維模型，通過這種方式提供一個完整且與實際情況相一致的建筑工程信息庫。這種施工方式增加了信息集成化程度。目前這種技術(shù)主要應(yīng)用于項目復(fù)雜、造型奇特的建筑當(dāng)中，這在一定程度上導(dǎo)致BIM推廣存在困難。為了更好的普及BIM技術(shù)，應(yīng)盡可能在一般的民用建筑設(shè)計過程中運用BIM技術(shù)，為未來的工程項目積累經(jīng)驗。

一、BIM技術(shù)在民用建筑設(shè)計階段的應(yīng)用

（一）模擬仿真分析，比選優(yōu)化方案

在施工方案設(shè)計過程中，可以以BIM模型為核心平臺，將建筑物相關(guān)的材料特征、力學(xué)參數(shù)、設(shè)計屬性等重要數(shù)值體現(xiàn)在建筑設(shè)計圖當(dāng)中，同時對建筑物的落成后的效果進行模擬計算，具體包括日照、能耗、噪聲、空氣質(zhì)量、光污染等。利用這些數(shù)據(jù)對整個設(shè)計過程進行調(diào)整和優(yōu)化;也可以利用BIM分析工具對房屋的供暖和降溫情況進行分析，確定日光照射率，在設(shè)計范圍內(nèi)盡可能調(diào)整陽光照射角度，給予建筑更好的光照條件。為了更好的落實綠色建筑、節(jié)能減排的環(huán)保要求，可以從地區(qū)天氣變化情況和電網(wǎng)數(shù)據(jù)對整個建筑的能耗和碳排放量進行限制，做到精確控制、精準(zhǔn)規(guī)劃[1]。

（二）數(shù)據(jù)源唯一，信息動態(tài)相關(guān)

將原始設(shè)計相關(guān)參數(shù)集成在一起并建立虛擬的建筑工程三維模型，并將其作為唯一的源數(shù)據(jù)，這個源數(shù)據(jù)就相當(dāng)于數(shù)字建筑信息數(shù)據(jù)庫，其中具備設(shè)計相關(guān)的所有信息。一旦原始設(shè)計出現(xiàn)變更，可以直觀的反映在各種設(shè)計當(dāng)中，使得設(shè)計更改更加便利，減少了溝通帶來的時間差。這種設(shè)計方式也在一定程度上降低了設(shè)計師的工作量，由于在同一階段的模型對象的相關(guān)數(shù)據(jù)均為同一數(shù)據(jù)，可以由不同的設(shè)計師參與設(shè)計，無需反復(fù)重新創(chuàng)建模型，保證設(shè)計精確度。

此外，在項目設(shè)計過程中專業(yè)人員可以使用系統(tǒng)自帶的碰撞檢測功能進行查錯并進行實時調(diào)整，保證各個設(shè)計之間靈活搭配內(nèi)部無碰撞。此外在成果展示過程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以將整個建筑的設(shè)計情況以4D模擬的方式向業(yè)主直觀的展示出來，將建筑效果完成效果以更加直觀的方式展示給業(yè)主，讓他們能夠根據(jù)需求自由選擇。

（三）加強凈高分析，優(yōu)化管線排布

伴隨著建筑設(shè)計水平提升，建筑內(nèi)部各類管線也逐漸增多，以往需要在土建主體結(jié)構(gòu)施工完成，機電安裝基本完成的情況下才能注意到管線設(shè)計的不合理之處，這種情況下由于建筑基本完成，難以再次對設(shè)計進行調(diào)整。而應(yīng)用BIM技術(shù)后，部分涉及管線較多的建筑可以利用BIM技術(shù)進行模擬預(yù)建造，對空間狹小、管線密集或是凈高要求高的區(qū)域進行凈高分析，并利用BIM模型對三維管線進行綜合排布，對空間管線進行優(yōu)化，解決管線碰撞問題，降低協(xié)調(diào)周期，保證管線排布合理，提前發(fā)現(xiàn)不滿足凈高要求和美觀需求的部位，避免后期頻繁變更設(shè)計，節(jié)約成本[2]。

二、BIM技術(shù)應(yīng)用特點

由于國內(nèi)大部分設(shè)計團隊對于BIM技術(shù)的掌握和需求仍處于起步狀態(tài)，因此部分團隊在設(shè)計過程中通常使用BIM團隊與設(shè)計團隊并行的模式，在傳統(tǒng)設(shè)計團隊外額外新增BIM設(shè)計團隊進行建模，傳統(tǒng)設(shè)計團隊結(jié)合建模情況對設(shè)計進行修改和完善，修改效果。這種推廣方式在保證風(fēng)險的同時有效提升設(shè)計質(zhì)量，但缺點在于增加了用人成本，需要額外多負擔(dān)一個

團隊的用人支出，也在一定程度上對傳統(tǒng)設(shè)計團隊的人員素質(zhì)提出了更高要求。而另外一種模式就是完全使用BIM建模技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)計，但是由于二維平面設(shè)計在國內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)相對成熟，許多施工方更加習(xí)慣利用平面設(shè)計圖來對整體設(shè)計進行考量，這種方式想要在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用需要一定的時間。

因此在BIM設(shè)計推廣過程中，可以先通過試點的方式積累項目經(jīng)驗，逐漸擴大技術(shù)知名度，完成推廣過程。在試點項目選擇過程中，應(yīng)盡可能選擇設(shè)計基本完成的項目，避免出現(xiàn)延誤工期的風(fēng)險，在實際應(yīng)用過程中應(yīng)不斷總結(jié)BIM技術(shù)實施遇到的困難以及BIM技術(shù)在項目中所能展示出的價值，在此基礎(chǔ)上制定統(tǒng)一的建模標(biāo)準(zhǔn)和信息管理標(biāo)準(zhǔn)，最終形成一套規(guī)范化的設(shè)計流程并將成果展示出來，建立一套完成的BIM建模設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，為新興技術(shù)的推廣打下堅實基礎(chǔ)[3]。

三、BIM技術(shù)應(yīng)用反思

BIM技術(shù)在應(yīng)用過程中可以有效提升設(shè)計品質(zhì)、減少浪費，但在推廣過程中也遇到了一定障礙。部分人認(rèn)為BIM技術(shù)之所以沒能得到廣泛應(yīng)用，是因為3D設(shè)計的工作周期和工作量要遠遠超過2D設(shè)計，不能適應(yīng)目前土建市場的具體需求，而BIM軟件本身也處在不斷的更新?lián)Q代過程中，目前的軟件應(yīng)用仍然具備較為問題，在一定程度上限制了BIM技術(shù)的推廣和普及，此外在BIM技術(shù)的應(yīng)用增加了設(shè)計師的工作量，雖然有效為業(yè)主解決了施工隱患，但自身未能得到相應(yīng)的報酬補償，導(dǎo)致BIM技術(shù)未能得到設(shè)計從業(yè)人員的重視。

為了更好的解決這些問題，讓BIM真正在國內(nèi)土建市場得到推廣和應(yīng)用，可以將建筑規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)軟件化，以此實現(xiàn)智能審圖，提升設(shè)計效率和施工效率;將綠色建筑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)軟件化可以對整個建筑設(shè)計實現(xiàn)智能評價和碳排放評價，幫助業(yè)主更加了解建筑的具體情況。因此在BIM技術(shù)未來發(fā)展過程中，應(yīng)將三維建模技術(shù)與知識自動化技術(shù)融合在一起，實現(xiàn)自動評價，提高建筑效率的同時讓人們認(rèn)識到BIM技術(shù)應(yīng)用所能帶來的優(yōu)勢，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的大規(guī)模普及[4]。

結(jié)束語

綜上所述，在民用建筑施工過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以有效解決管線排布不合理的問題，在一定程度上強化協(xié)同設(shè)計的便利性。雖然目前BIM技術(shù)仍然處在發(fā)展過程中，未能得到廣泛的認(rèn)可和發(fā)展，但這項技術(shù)背后所流露出的廣闊的發(fā)展空間預(yù)示著其未來的良好發(fā)展前景，在這個過程中需要不斷的推廣BIM技術(shù)的應(yīng)用，在應(yīng)用過程中不斷反思并總結(jié)經(jīng)驗，讓BIM技術(shù)得到進一步的普及和發(fā)展，在建筑設(shè)計中發(fā)揮更加高效的作用，推動工程建設(shè)行業(yè)信息化發(fā)展水平。

參考文獻：

[1]屈佳寧，晉夜，陳燕.BIM技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計可視化中的應(yīng)用探析[J].江西建材，2020（12）：98-99.

[2]黃龍.BIM技術(shù)在裝配式建筑深化設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].江西建材，2020（12）：100+102.

[3]楊帆，嚴(yán)嘉耕.淺論應(yīng)用BIM技術(shù)進行碰撞檢查[J].四川建筑，2020，40（06）：292-293+296.

[4]許俊民.綠色建筑結(jié)合BIM技術(shù)的最新發(fā)展[J].西部人居環(huán)境學(xué)刊，2020，35（06）：17-23.