论BIM环境下如何实现高效的建筑协同设计

赵钰平

济南中建建筑设计院有限公司

论BIM环境下如何实现高效的建筑协同设计

赵钰平

济南中建建筑设计院有限公司

随着社会经济水平的提升以及科学技术的不断发展，“三维数字化协同设计”已经逐渐广泛的应用于设计行业，信息化设计以及制造已经渐渐得到推广和普及。但是，建筑设计仍旧采用传统的二维设计外加效果图的设计流程，无法适应不断发展的建筑行业。而BIM技术的应用却可以有效的避免因设计施工人员缺乏协同工作所造成的返工问题，从而实现建筑设计质量以及效率的提升。

BIM环境；建筑；协同设计

1. BIM理念以及协同设计

1.1 BIM理念

BIM是以建筑工程项目的各项相关信息新数据作为基础，利用数字信息技术模拟出建筑物的所有真实信息，从而实现三维建筑模型的构建。想要实现BIM，就需要建设项目不同阶段的项目参与方提供与建筑相关的完整信息，通过BIM建模实现各参与方职责的划分。因此，可以说，BIM是一种公共协同完成的共享数字化模型。目前，BIM技术主要应用于建筑的设计阶段以及施工阶段，但是相信随着建筑行业的持续发展，BIM技术在建筑行业中的运用会越来越深入。

1.2 协同设计

协同设计是指同时应用两个或两个以上的个体或是软件，通过有效的协调使之共同为一个相同的设计目标服务。协同设计的真正内容是：在完成一个项目的过程中，构建一个链接项目组的所有成员的公共信息平台，并将项目完整的信息数据发布到公共平台上供所有项目组成员查阅使用。因此，协同的过程就是对信息进行共享、分析以及完善的过程。协同设计不仅包括设计个专业之间的协同，还包括设计以及施工等项目个参与企业之间的协同、二维设计和三维设计的合理搭配。拓展来说，建筑建设过程中的信息传递也可以归纳到协同设计的范围内。

随着可持续发展理念的提出以及人们环保意识的增强，人们对于建筑行业提出了更高的要求，建筑建设中所涉及的其他领域的技术也越来越多，目前，建筑项目的设计不仅包括规划、建筑、结构、采暖、排水、电气、动力专业，还包括网架、钢结构、智能化以及景观绿化等内容。因此，建筑协同设计也不再是单纯的文件参照，只有将三维技术运用在协同设计领域，才能使建筑设计的质量得到保障。

2. BIM技术在建筑协同设计的程序分析

2.1 任务规划程序分析

我国的建筑协同设计工作进行任务规划的程序时，按照形成的关系可以分为子任务之间的并行和串行关系以及复杂信息信息之间的反馈和交流这两种类型。对复杂信息的反馈与交流的过程中，要不断的对信息进行反复的处理，在很大程度上增加了协同设计或者是降低了设计的标准。因此在信息的反馈处理情况下，要对子任务的管理工作增强其运作的具体化与细致化。

2.2 专业分工协同程序分析

在建筑协同设计的过程中应用BIM技术，在具体工作的环节中，设计管理以及施工管理都处同一个层面上。在各个环节中的管理通过BIM三维模型的方式将信息数据进行有效的传输，使得建筑工程中各个专业方面的信息具有统一的传达与传递，一方面能够有效的增强彼此之间的沟通；另一方面还能全面的提高信息的准确性。

2.3 合模及冲突检测程序分析

在建筑工程和各个专业进行BIM合模设计的过程中，要设定建筑中的相应规则，这其中包括构建名和模型定位以及设计标准等方面的内容。在冲突的检测问题上，我国国内现阶段主要是使用BIM模型技术来实现对三维集合特征的交集工作，实现对检测工作的进一步完善和实现。

3 在BIM环境下实现高效的建筑协同设计

3.1 细化建模深度要求，避免数据丢失和信息不对称

建模深度是描述一个BIM模型构件单元从概念化的程度发展到最高层次的演示级精度的步骤。设计人员建模时，首要任务就是根据项目的不同阶段以及项目的具体目的来确定LOD的等级，根据不同等级所概括的模型精度要求来确定建模精度。只有基于同一建模深度创建模型，各专业之间模型协同共享时才能最大限度避免数据丢失和信息不对称。建模深度等级的另一个重要作用就是规定了在项目的各个阶段各模型授权使用的范围。例如，BIM模型只进展到LOD200，则该模型不允许应用于设计交底，只有模型发展到LOD400时才能被允许，否则就会给各方带来不必要的损失。类似内容需要合同双方在设计合同附录中约定。

3.2 统一BIM建模标准，确保模型集成后的规范管理

在建筑设计过程中，不同专业可能应用不同BIM应用软件，由于执行的建模标准不同，将不同专业模型集合在一起时，就需要遵循统一的公共建模规则，以便最大限度地减少整合后的错误。为了能够准确整合模型，确保模型集成后能统一归位、规范管理，保证模型数据结构与实体一致，就需要在BIM平台软件中预先定义和统一模型楼层结构标准及ID、楼层名称、楼层顶标高、楼层的顺序编码等。除此之外，还需建立公共的建模规范，例如，统一度量单位、统一模型坐标、统一模型色彩、名称等。在BIM技术深入发展的过程中，设计人员可以制定项目级的协同设计标准；企业可以根据自身的状况制定企业级BIM协同设计标准；行业可以制定符合行业发展要求的行业BIM标准，并可建议政府部门制定国家标准。通过逐层制定标准，实现BIM设计协同乃至行业协作的目标。推动BIM协同设计模式的发展，还需解决例如缺乏合同示范文本、专业人员短缺等诸多问题，所有这些问题的逐步解决和完善，都将依赖于建筑行业各方对BIM系统不断的探索和尝试。

结语

BIM技术实现了建筑工程设计的三维可视化，为用户提供一种更加贴合实际情况的设计思维模式，提高了设计图纸的准确率，减少了简介计算的误差，避免建筑工程项目再设计阶段的浪费。同时，BIM技术让各个设计小组通过同一个模型进行信息共享，从而提高了协作效率和协作水平。在建筑工程项目设计中，各部分的设计更加接近真实情况，通过工程的三维仿真，使得设计方案更加合理，从而获得更优的绿色设计方案。

[1]王建廷，刘志龙.基于BIM的绿色建筑协同设计流程研究[J].城市，2015，(05)：73-77.

[2]宝琦.基于BIM的工业建筑协同设计[J].工业建筑，2010，40(S1)：84-86.