BIM技术在设计中的应用探讨

刘 冰(中海油山东化学工程有限责任公司,山东 济南 250000)

BIM技术在设计中的应用探讨

刘 冰
(中海油山东化学工程有限责任公司,山东 济南 250000)

建筑信息模型，建筑设计，应用探究

1、BIM是新型的、还未被广泛运用的建筑制图技术，最显著的亮点是运用具象化的三维方法弥补了传统设计方法中平面化、抽象化的缺陷，这正是三维数字技术在建筑业发挥的巨大作用。该技术有但不仅有以下几方面的显著特点。

（1）可视化与可模拟性。所谓BIM的可视化设计特点指BIM设计所见即所得，这正是建筑设计的一大亮点。规模巨大、功能多样的工程建筑要依靠复杂且相互交织的各专业系统来支撑，所以建筑设计中的可视化进步使得设计师可以更加合理地进行结构设计，可以更直接的了解建筑各部位的情况进而有效地提高工程设计的质量和效率。所谓可模拟性，是指利用BIM系统对建筑设计进行各种模拟，比如节能模拟、声音性能模拟等。BIM技术的模拟是一种信息化的建筑模拟，另言之BIM的可模拟性基于系统蕴含的大量项目信息。这种信息化模拟与传统实体模拟、轻量3D模拟相比，具有低成本、更智能、可操作性强的特点，更重要的是使得设计更大程度地反映所求实际工程项目的实际情况。

（2）信息联动性与协调性。上已述及BIM模拟是信息化建筑模拟，其原理不是对点线面的简单绘制与搭接，而是利用工程项目的具体数据信息模拟建筑构件之间的搭建关系，因此BIM设计中的各建筑构件是通过真实的项目数据进行连接并实现联动，比如对某墙壁进行调整之后，BIM模型中其他相关部件会自动更新。BIM技术的协调性即宏观联动，体现在对业主方、施工方与设计方等参与方的组织协调之中。BIM技术在设计阶段就利用具象的项目模型和准确的项目数据进行施工模拟、碰撞检查等协调工作并生成方案，使得各方合作无障碍。在工程建筑各专业分工愈加明确、环节更加复杂的形势下BIM协调性将发挥重要的作用显得愈加重要。

2、BIM在设计工作阶段的应用

可以说设计阶段是工程项目全生命周期中的重要阶段，对整个工程项目的具体实施具有重大意义。之所以这样说是因为一个建筑工程的设计理念和内容决定整个建筑项目的体量、形态外观、结构形式与内部环境等，更重要的是影响建设计划、方式的选择与实施。首先从宏观方面了解BIM技术在建筑设计中的应用，如下图2所示。

图2 BIM技术在建筑设计阶段的应用

传统的设计工作几乎仅仅依靠建筑设计师的专业知识和个人经验，并且建筑设计信息的表达也是基于二维图纸，并不能满足当代建筑设计的需要，BIM技术在设计阶段的运用可以说是工程建筑设计的一大进步。BIM就是在设计阶段主要有模型构建、施工图信息复查、碰撞检测、设计复核、建筑信息数据统计、模型更新、设计变更洽商等众多的应用点。本文从模型构建与碰撞检测、设计复核三方面进行探讨。

（1）BIM技术中的模型构建。运用BIM设计时避免系统会将大量且复杂的工程项目信息进行归纳，利用这些信息构建具有联动性的建筑模型，并运用三维技术直观、精确地进行可视化呈现。BIM在此阶段的技术特点摆脱传统设计作业的二维表现方式，使得二维表现方式中支离破碎的项目信息、构造相互连接，更重要的是完善了参与各方只能在固定节点提资的弊端，可以有效地实现项目信息的共享。

另外，实现信息共享的同时保证信息的准确性与信息联动，各专业设计人员从同一处录入或提取信息保证信息的准确性，信息联动上文已经述及不再赘述。与被设计师钟爱SKETCHUP、Bonzai3d和Rhinoeros等的轻便型三维设计软件相比，BIM更适用于庞大且复杂的工程项目，因此BIM技术在生成特殊体量、减少操作方面并不如前者。不过根据本国建筑业的具体发展要求，BIM技术正在不断弥补该方面的不足，比如众多的BIM软件中已近加入了概念体量。不仅如此，在运用BIM技术进行设计构建模型时，BIM信息化建筑模型已经将后续阶段中的建设需求，比如经济成本的计算、功能分析等纳入其中。

（2）碰撞检测与设计复核。建筑设计时各专业管道、线路的交叉问题成为碰撞问题，如下图3所示。

图3 空调管道与消防管道的碰撞

如果专业间协调不到位就会出现碰撞现象，若得不到及时、有效解决会对整个项目的设计以及施工带来影响，甚至会造成工期延误或其他更严重的后果。传统二维设计作业缺乏直观性是出现碰撞的原因且无法自动检测，上述轻量三维模型缺乏碰撞检测的原因在于模型缺乏精确性。而BIM技术的构建基于所有项目信息且项目联动，可以进行碰撞检测解决专业间冲突，提交的《碰撞检测报告》包含了碰撞的所有信息，为模型的优化提供了准确的依据。设计复核贯穿整个设计过程，当设计出现不合理之处时，系统会反馈并提出修改建议，是对模型构建、碰撞检测、专业协调的综合考量，优化设计、推进公共成是其目的所在。

3、BIM协同设计的实现方法

BIM协同设计的基础是设计信息交换平台的构建，其核心为专业间项目设计信息的共享。各专业将本专业设计内容在平台上共享，其他专业随时在共享平台获取最新的工程设计模型用于本专业设计，然后将设计完成的模型再输入共享平台供其他专业提取。再次过程中，各专业间根据实际情况选择所需的BIM技术软件进行设计模型的构建，选择适合本专业的操作界面完成项目设计的准备工作和设计样板，以保证各专业间设计的有序、高效、合理进行。

【总结】BIM技术是集成化、具象化得3D设计作业模式，在建筑业的推广与应用是信息化、智能化的必然要求。但是BIM终归是舶来品，在将其运用到当代工程建筑的同时，应该清醒的认识到其仍存在的不足。BIM技术在推广、运用的过程中必定面临着诸多问题，要针对本国建筑业的发展特点不断完善运用技巧，实现BIM技术的本土化，这会对本国的建筑业发展发挥巨大的作用。BIM技术的兴起让我们看到国内建筑业信息化技术的缺乏，运用信息化技术提升我国建筑业的国际竞争力、实现建筑设计行业的现代化是当今建筑业需要发展的方向。

[1]Deke Smith, United States Building InformationModel Standard 【C】. 美国: The 2ndCongress on DigitalCollaboration in the Building Industry,2013.11

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1007-6344（2016）04-0078-01

引言：当今工程建设规模不断增大，建筑形态多样且越来越复杂，建筑功能呈现多元化趋势。过去许多年建筑CAD在建筑设计中发挥了重要作用，而面对当今建筑工程设计复杂而多样设计的要求，运用CAD进行工程建设的设计作业的传统设计模式不再满足当前建筑设计的发展要求。与设计方式抽象且分离的建筑CAD设计相比，新兴建筑信息模型（Building Information Modeling）技术具有集成、具象与智能的特点，更加适应当代工程建设设计信息化的发展要求，这也是对BIM技术在建筑设计领域进行应用探讨的现实意义所在。