文/許華杰 大連城建設(shè)計研究院有限公司 遼寧大連 116011
隨著時代的改革更新,城市化發(fā)展的進度增快,建筑行業(yè)不斷進行行業(yè)的轉(zhuǎn)型、升級和發(fā)展,對建筑設(shè)計的要求也越來越高,建筑形體越來越復(fù)雜,BIM 技術(shù)在裝配式建造、工程總承包、綠色節(jié)能、全過程工程咨詢等新型理念和技術(shù)上的應(yīng)用也越來越多,同時對建筑造價控制及工期要求越來越嚴(yán)格,若繼續(xù)依照傳統(tǒng)的二維設(shè)計理念開展建筑設(shè)計,復(fù)雜的空間無法充分表達,施工管理水平相對滯后,不可避免帶來頻繁的變更和錯漏碰缺,造成資金上的浪費,已無法滿足當(dāng)前的建筑要求。 [1]。所以,BIM 技術(shù)其作為一種新型信息技術(shù),其以自身獨有的三維技術(shù)為根本,可以將建造中有關(guān)的資料、數(shù)據(jù)形成一個集成的信息模型,有利于開展建筑設(shè)計,便于施工管理、控制造價,也有利于后期的經(jīng)營運維,在建筑全生命周期得以應(yīng)用,真正體現(xiàn)其價值。
BIM 技術(shù)應(yīng)用將原先業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理、供應(yīng)商等多方之間錯綜復(fù)雜的交互方式改變?yōu)橐越ㄖ畔⒛P蜑楹诵?,模型一致、?shù)據(jù)共享、實體與成果一致。BIM 技術(shù)的優(yōu)勢有許多,最為常見的是:可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、參數(shù)化等??梢曅跃褪峭ㄟ^三維立體模型,在設(shè)計、建造、運營等整個建設(shè)過程可視,方便進行更好的溝通、討論與決策。協(xié)調(diào)性是BIM 建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進行協(xié)調(diào),運用BIM 信息技術(shù)進行綜合調(diào)整,將不科學(xué)的設(shè)計方案變成科學(xué)合理的設(shè)計方案[2]。模擬性包括真實場景動畫模擬,能效、日照、熱能傳導(dǎo)等物理性能方面的模擬,還包括4D(發(fā)展時間上)的施工模擬,也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計模擬實際施工,從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。以及5D(基于3D 模型的造價控制)的模擬,從而來實現(xiàn)成本控制;優(yōu)化性是BIM利用模型提供的各種信息來優(yōu)化如幾何尺度、物理性能、施工規(guī)則等;參數(shù)化在模型中建立的各種約束關(guān)系,利用參數(shù)按一定邏輯模擬設(shè)計,可以大大提高模型的生成和修改速度。上述主要是BIM 技術(shù)的主要特征,只有將這些特征充分的應(yīng)用,才能更好的促進建筑設(shè)計總體水平的進一步提升。
采用BIM 技術(shù)設(shè)計可以將大量繁雜的工程數(shù)據(jù)信息進行集中,運用這些帶有信息三維建筑模型,整個過程可視化,不僅用來生成效果圖及各種報表,更重要的是在項目設(shè)計、建造運營中的討論、決策都處于可視化的狀態(tài)下進行,在統(tǒng)一的平臺下整合各部參與方的意見,可以大幅度的實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享[3]。隨著BIM 技術(shù)逐步發(fā)展,許多項目在前期就應(yīng)用BIM 技術(shù)進行建筑設(shè)計,通過仿真模擬虛擬現(xiàn)實,根據(jù)施工進度進行工序排程及工期模擬,并準(zhǔn)確的進行成本預(yù)算。復(fù)雜幕墻、曲面屋頂、大空間等異型設(shè)計,施工難度大、施工問題多的地方,通過BIM 技術(shù)進行優(yōu)化后可以帶來顯著的工期和造價改進。
應(yīng)用BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)動態(tài)的更新管控,設(shè)計人員在設(shè)計圖紙時,經(jīng)常需要思索若是多開設(shè)一個洞口,整體的建筑承受能力和采光程度的更新會產(chǎn)生什么變故,若是這個洞口不是常規(guī)形狀又會是怎樣。每次的改變更新都需要設(shè)計人員再一次進行繁瑣復(fù)雜還不能夠保障準(zhǔn)確度的運算,既消耗財力人力又浪費時間。然而若是將這些問題交給BIM 技術(shù),所有問題都可以得到相應(yīng)的處理。他自身攜帶的智能系統(tǒng)就會隨信息模型的改變及時準(zhǔn)確的自動運算出改變后的結(jié)果,協(xié)助設(shè)計人員進行選擇[4],大大提高了設(shè)計效率。
BIM 技術(shù)還有利于建筑設(shè)計的持續(xù)建造。例如,可以運用有關(guān)的智能軟件對建筑的目的地的氣候環(huán)境、地理要素進行深入的仔細(xì)的探析,包括地質(zhì)屬性、土壤屬性以及綠植的分布等。這樣就能夠在項目規(guī)劃統(tǒng)籌前期時,根據(jù)引入?yún)^(qū)域場所的數(shù)據(jù)信息,對建筑設(shè)計合理性進行更高效的判斷,同時隨著設(shè)計階段的深入,模型信息不斷深化完善,BIM 模型也會由設(shè)計模型轉(zhuǎn)向施工模型傳遞,提供算量直至后期的運維模型,在項目整體設(shè)計-施工-運維全過程中,以BIM 模型為中心很好的銜接各個階段,保證數(shù)據(jù)信息連續(xù)統(tǒng)一。
利用BIM 技術(shù)對重點復(fù)雜的管線排布進行科學(xué)合理的策劃,輸出管線綜合平面圖、剖面圖、三維軸測圖、圖片、動畫,使施工方明確掌握圖紙設(shè)計意圖和管線安裝層次規(guī)則,避免了施工時對圖紙的誤讀造成返工。管線做到精確定位(包括互相避讓翻彎點定位等內(nèi)容)指導(dǎo)不同專業(yè)施工隊伍分步施工。實際施工中,會出現(xiàn)空間狹小部位,為避免先施工管線影響后續(xù)管線的施工,設(shè)計中給出局部狹小空間的施工順序指導(dǎo),方便現(xiàn)場施工組織,避免出現(xiàn)變更和返工。
總而言之,本文中所講到的新時代BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用探索,可以為日后在建筑工程設(shè)計中應(yīng)用BIM 技術(shù)提供了一定的參考經(jīng)驗。隨著新時代BIM 技術(shù)的不斷研發(fā)和完善,在建筑設(shè)計中進行大力的推廣以及深入的開展應(yīng)用, BIM 技術(shù)必將對建筑設(shè)計和建造提供更加廣泛的支持和幫助。