BIM在设计工作中的应用研究

张黔　陈龙　何坤飞　艾治　周瑾（贵州中建建筑科研设计院有限公司　贵州贵阳　550000）

BIM在设计工作中的应用研究

张黔陈龙何坤飞艾治周瑾
（贵州中建建筑科研设计院有限公司贵州贵阳550000）

本文针对BIM发展的大背景，结合贵州中建建筑科研设计分院自身实际情况，对传统二维设计中的一些不足进行分析，并对BIM在可视化、碰撞检测等应用方面做了一定的学习、研究，希望通过BIM来解决传统设计的不足，为BIM应用的推广起到促进作用。

BIM；建模；建筑设计；应用研究

1　前言

由于技术水平的限制，几十年来，建筑行业中建筑的设计、施工、运营等环节都是通过二维设计施工图纸及平面技术来实现的，效率低、协同性差。BIM的出现掀起了建筑行业的一场革命，有助于弥补传统技术中的不足，提供了一个提高设计效率、加强协同设计的平台。当前BIM理念已深入人心，行业也处在深入探索期。在此背景下，贵州中建建筑科研设计分院根据自身情况，结合实际项目开展了对于BIM设计的应用研究。本文将对BIM进行介绍和分析，并对应用的两个实际项目进行总结，希望对于BIM的推广有所促进。

2　BIM研究背景

2.1国外的理论与应用

最早关于BIM概念的提出是1975年，任职于卡耐基麦隆大学的查理伊斯特曼发表的《The Use of Computers Instead of Drawings》一文中提到的“建筑描述系统”，当时已经有比较清晰的BIM的特性。特别是近10多年来，伴随着学者的设想，一些软件厂商开发出了一些渐渐成熟的绘图工具，如：Allplan、Revit、BentleyBIM等。另外美欧一些先进建筑设计企业现在已经形成成熟的BIM体系。

2.2国内的研究与应用

时至今日，BIM在国内声势浩大，被广泛认为是设计行业的趋势。学者、爱好者、设计师以及软件工程师利用网络交流学习并推动BIM的普及应用。理论上主要翻译吸收欧美的著作，随着BIM的发展近来也有一些BIM的专著出版，如：何关培所著的《BIM总论》、《那个叫BIM的东西究竟是什么》等。但是设计院对于BIM的认识和应用很落后，目前也只有少数团队推行BIM工作方式。因为BIM在设计院的应用缺乏，目前的BIM设计应用也不全面。

3　BIM在项目中的实际应用研究

在对BIM技术进行研究的基础上，通过实际项目使理论结合实际，希望通过实际应用为以后全面展开BIM做好铺垫。

3.1项目简介

项目一为广东中建四局建设发展有限公司新型建筑构件厂办公楼，建设地点位于广东省东莞市。该工程总建筑面积2796.1m2，建筑层数为5层，结构形式为框架结构（如图1）。

项目二为台江偏寨姊妹节踩鼓广场景观设计项目，地点位于贵州省台江县（如图2）。

图1　新型建筑构件厂办公楼透视图

图2　台江偏寨姊妹节踩鼓广场效果图

3.2设计建模三维化

利用BIM的可视化对建筑设计方案进行修改，由于所见即所得，为设计师提供了形象的三维模型，利于方案的推敲、修改。同时为业主提供可视化方案模型，大大减少了业主由于对设计内容的不了解而更改方案的概率，也避免了效果图与实际落成的建筑不符合这一无奈的现象。

图3　新型建筑构件厂办公楼Revit模型

3.3与实际一致的构件信息

为保证建筑质量及品质，将每一个构件三维模型化，并对模型的各个构件信息进行真实的输入，展示出设计成果的真实状态，更加直观，极大的减少了建筑设计中存在的信息误差。同时，相关构件的信息统计也能在模型完成时自动统计出来，从而做到实时更新一致。

3.4综合管线设计与管网综合排查

在进行建筑管线设计时，为避免出现管线相撞、管线交错、管线施工不当等现象，通过BIM技术直观地将建筑管网生成三维模型，并利用管线碰撞检测功能，系统自动检测出管网设计中的不当、管线相撞与交错部位并进行标注纪录，极大提高了管网检查效率，保障管网设计的质量。

从实际使用中可以发现，该功能在复杂的管线综合项目中优势会相当明显，这也是BIM的优势所在。

3.5建筑效果辅助分析

在建筑设计中，通过对BIM模型进行深度优化，可以达到所需要的模拟效果，运用这些模型可以对设计成果的合理性进行相关分析。在实际运用中，通过对两个项目模型的材质、空间、地理位置等进行深度优化，并将模型放置在模拟场地中进行建筑效果模拟，这样可以及时发现场地布置中存在的问题，方便及时修正。以这种立体化的真实模拟将设计成果展示出来，让设计师可以更加充分发挥自己的创意，展示构思，同时进一步优化设计效果，达到建筑设计的新境界。

4　BIM带来的设计思维及存在的问题

4.1传统设计的问题

传统二维软件起到了一定的辅助设计作用，但还达不到“所见即所得”的可视化效果，工程师在进行设计时不能发挥最大的创造性。主要表现在以下几个方面：

（1）专业间信息沟通不及时、不顺畅。相当一部分信息共享和交换是由人工完成的，不能实现设计信息的集成和自动化传达。

（2）设计意图和理解不明确。设计过程中需要与业主、当地政府进行设计方案影响因素的采集和协商，最终的设计成果需要施工单位去严格和准确地执行，才能保证设计成果的科学性和设计意图的正确实现。设计方向业主和施工方交底时，绝大部分采用二维平面图形式，甚至有的附属工程设计只有文字说明，施工方不能准确地理解设计意图，这将直接影响到工程建设的进度和质量，导致合理的设计意图得不到合理的实现，并造成人力物力财力的浪费。

（3）设计成果不能有效地服务与运营、维护和管理。过程中需要在海量的设计图纸中来查找问题部位的设计资料，在设计单位不参加维护的情况下，设计成果有时不能得到正确的理解，导致维修工作效率低下。

4.2BIM的设计思维和方法的转型

很多设计师选用BIM，初衷只是为了工作效率的提高，这是对BIM的片面认识，因为建筑信息模型的核心意义在于：BIM带来设计思维和方法的转变。这一点比起工作效率的提高，其意义要深远得多。

BIM提供的是一种更接近于人脑的本源思考方式的设计思维模式，它采用计算机来模拟现实中的真实物体的方式，以三维设计为基础，改变了传统的二维图的工作方式，由电脑代替人脑，完成三维到二维之间的“翻译”。这使得设计师可以更加关注于设计本身而不是耗费精力的绘图，可以说这是对设计方法的本源的一种回归。

4.3BIM在设计应用中还存在的问题

（1）对BIM软件都还比较陌生，从软件数量上来看，BIM是需要多种软件配合的，BIM做出的成果不是最终的成品图纸，而是需要进一步处理的模型和信息。

（2）生产内容和方式发生了改变，CAD生产的是图纸，而BIM生产了模型。

（3）受益者的问题，CAD很容易推广是因为一个人即可产生效益，而且CAD的受益者直接明确。而BIM模型只是业主方所需成品的素材，一个人不可能完成由素材到满足不同客户需求的成品的过程，而同时制作BIM模型的人未必是整个团队的最大受益者，所以怎样让制作BIM模型的人乐意为后期做贡献就成了应用BIM需要解决的问题。

（4）BIM建模软件之间信息互通存在问题，软件接口问题还未完全解决。当然，单靠转变设备技术更新也还不够，还需要设计师对相关知识和作图习惯进行更新和转变。

5　总结

BIM的研究领域非常广泛，文中所做的一些也只是其中部分应用点，分析也还有不足之处，在接下来的应用研究中还有很长的路要走。但是BIM是推动建筑业科技进步、观念更新、行业发展的有力工具。政府目前也在推广信息化技术的应用，在这样的大环境下设计单位应该通过找到BIM对自身的价值用以提高自身的工作效率和质量从而提高核心竞争力，通过合同文件约束某些利益相关方按要求应用BIM，通过BIM应用为自身找到新的客户以及为已有的客户提供延伸或增值服务从而扩大服务范围。相信通过不断创新和努力，BIM的未来会越来越好，从而真正服务到设计中去。

TU311.41

A

1673-0038（2015）51-0074-02

2015-12-5

张黔（1978-），汉族，建筑师，本科，主要从事建筑设计工作。