BIM在工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用管理研究

杜命剛

摘? ? 要：工程設(shè)計(jì)階段是工程建設(shè)過程中非常重要的一個(gè)階段，在此階段中，設(shè)計(jì)師將對整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施方案和基本信息進(jìn)行確定。本文以BIM技術(shù)在工程設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用為基礎(chǔ)，從闡述傳統(tǒng)設(shè)計(jì)階段存在的問題和應(yīng)用BIM技術(shù)展現(xiàn)的優(yōu)勢等主要方面展開論述，分析應(yīng)用BIM技術(shù)對提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)效率、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)途徑。

關(guān)鍵詞：工程設(shè)計(jì);BIM技術(shù)

1? 引言

近年來隨著我國工程行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑領(lǐng)域?qū)こ淘O(shè)計(jì)成果的要求越來越高。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，為提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高設(shè)計(jì)效率提供了實(shí)現(xiàn)路徑。為進(jìn)一步明確BIM技術(shù)如何在工程設(shè)計(jì)階段進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，筆者針對傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法的缺點(diǎn)與BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行詳細(xì)分析，以供參考。

2? BIM技術(shù)簡介

BIM的全稱是Building Information Modeling 通常被稱作是建筑信息模型，它是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，將建筑工程的相關(guān)信息集成在建筑模型中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)強(qiáng)大的運(yùn)算能力，實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字表達(dá)。 BIM建模實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)圖紙由二 維向三維的轉(zhuǎn)變，其可視化、參數(shù)化、集成化、模擬性、協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)，強(qiáng)化了設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)性，不僅保證了建筑工程設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量，提高了建筑工程的設(shè)計(jì)效率，還可為企業(yè)本身贏得經(jīng)濟(jì)效益。

3? 傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中存在的問題

在傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)階段，建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間、管道與結(jié)構(gòu)之間、管道與管道之間難以避免的會(huì)出現(xiàn)空間上的沖突矛盾，從而造成設(shè)計(jì)缺陷。基于BIM 技術(shù)模擬性和可視化特點(diǎn)，能夠有效解決設(shè)計(jì)過程中難以察覺的錯(cuò)誤和問題，使建筑設(shè)計(jì)成果具有更高的可靠性。以下對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的主要問題進(jìn)行分析。

3.1? 方案設(shè)計(jì)階段的問題

方案設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師將地形坡度、方向、高程、縱橫斷面及流域等建筑因素作為方案設(shè)計(jì)依據(jù)，對建筑物的物理環(huán)境、人口流動(dòng)等作出分析以選擇最佳設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)師運(yùn)用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)成果以二維的圖紙進(jìn)行展現(xiàn)，立體感較差，與實(shí)際建筑物之間的聯(lián)系不緊密，不能完全反應(yīng)實(shí)際建筑物的特征屬性且無法對建筑物細(xì)節(jié)進(jìn)行精確把控，對提升建筑工程質(zhì)量非常不利。設(shè)計(jì)師在方案設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)思路難以進(jìn)行無障礙的信息交流與傳遞，不利于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)初期的質(zhì)量與信息管理的協(xié)同化，設(shè)計(jì)成果若有改動(dòng)所涉及的工作量大，設(shè)計(jì)進(jìn)度緩慢，不利于提高建筑工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。

3.2? 初步設(shè)計(jì)階段的問題

初步設(shè)計(jì)階段須對建筑工程進(jìn)行建筑分析，包括：風(fēng)環(huán)境模擬、自然采光模擬、熱環(huán)境及噪聲模擬、綜合功能模擬等，做好建筑分析是提高建筑質(zhì)量的基本保障。

在傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)中，建筑模型的表達(dá)停留在二維水平，設(shè)計(jì)師難以通過二維的設(shè)計(jì)模型對建筑的整體結(jié)構(gòu)有一個(gè)比較直觀的了解。由于不同設(shè)計(jì)師的空間想象能力不同，專業(yè)不同，在對建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)很難達(dá)到精確的水平?？傊?，利用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)難以做好建筑分析工作，錯(cuò)漏碰缺等設(shè)計(jì)質(zhì)量通病無法有效避免，建筑物之間的信息不能進(jìn)行無損的傳遞和共享，建筑的內(nèi)部設(shè)計(jì)與外部設(shè)計(jì)極易出現(xiàn)偏差，對設(shè)計(jì)人來說，處理此類問題占用了極大的工作時(shí)間與精力;對于設(shè)計(jì)單位而言，使設(shè)計(jì)工作效率降低，無用工作量增大，提高了設(shè)計(jì)成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益。

3.3? 施工圖設(shè)計(jì)階段的問題

設(shè)計(jì)成果是設(shè)計(jì)過程結(jié)束后的最終成果，設(shè)計(jì)成果的展示是工程設(shè)計(jì)工作中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)[1]。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)成果展示對提升設(shè)計(jì)單位的企業(yè)形象、行業(yè)競爭力、企業(yè)知名度有著非常積極的意義。設(shè)計(jì)成果的展示工作可以為設(shè)計(jì)單位開拓更為寬廣的市場，對于企業(yè)的生存與發(fā)展意義重大。

在工程設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用傳統(tǒng)的技術(shù)對設(shè)計(jì)成果的展示是以二維的形式進(jìn)行展現(xiàn)，因二維圖樣不能用于空間表達(dá)，使得相關(guān)企業(yè)不能對建筑成果有一個(gè)全面的了解。為將設(shè)計(jì)成果進(jìn)行三維展示，設(shè)計(jì)人員會(huì)對設(shè)計(jì)成果進(jìn)行大量的渲染，經(jīng)處理后的設(shè)計(jì)成果與實(shí)際建筑物存在的差距較大，仿真度差，不利于設(shè)計(jì)成果的準(zhǔn)確展示同時(shí)也不利于設(shè)計(jì)單位的自身發(fā)展。

4? BIM技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢

上文建筑工程設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)的問題在很大程度上降低了企業(yè)的自身效益，阻礙了企業(yè)的良好發(fā)展。BIM技術(shù)在工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用能夠有效的將傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)階段遇到的問題進(jìn)行很好的改善。

雖然我國引入BIM技術(shù)已經(jīng)十多余年，但是BIM技術(shù)在我國發(fā)展速度并不快，直到最近幾年BIM才逐漸被工程從業(yè)人員所知。BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用范圍不是很廣泛，發(fā)展尚不成熟，另外一些設(shè)計(jì)師對BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)也存在困難，這在一定程度上影響了BIM的應(yīng)用程度和應(yīng)用范圍，但是BIM 技術(shù)所展示出來的應(yīng)用優(yōu)勢逐漸被行業(yè)認(rèn)可，下面對于 BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢進(jìn)行分析。

4.1? 提高了工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量

在我國建筑行業(yè)發(fā)展過程中，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作越來越復(fù)雜，同時(shí)設(shè)計(jì)難度也得到了很大程度的增加[2]。在建筑設(shè)計(jì)的過程中，傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)和手段將設(shè)計(jì)局限于二維水平，設(shè)計(jì)圖紙中存在很多難以發(fā)現(xiàn)的碰撞盲區(qū)，設(shè)計(jì)師無法對建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行良好把控，導(dǎo)致系列設(shè)計(jì)缺陷，從而降低建筑設(shè)計(jì)整體質(zhì)量。BIM技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使設(shè)計(jì)師能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)成果完成從二維到三維的轉(zhuǎn)變，設(shè)計(jì)師可對工程設(shè)計(jì)成果有全面的掌握，有利于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)工作，從而提高建筑整體質(zhì)量?；贐IM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)減少了各專業(yè)之間的由于溝通不暢導(dǎo)致的錯(cuò)漏碰缺，實(shí)現(xiàn)了圖樣信息的單一性，提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4.2? 提高了工程的可視度

可視化程度在整個(gè)建筑工程設(shè)計(jì)中都起到了非常關(guān)鍵的作用。利用BIM技術(shù)的可視化特性可以將建筑物的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)、空間布局等全方位展現(xiàn)出來，也可以任意將平、立、剖的平面及立面布局進(jìn)行完全的展現(xiàn)，很好的展示了工程設(shè)計(jì)成果。

運(yùn)用BIM技術(shù)將設(shè)計(jì)圖紙以數(shù)據(jù)模型的形式進(jìn)行展示，并可以將模型調(diào)到任意方位，任意角度進(jìn)行構(gòu)件位置查看，解決了傳統(tǒng)繪圖靠設(shè)計(jì)師的空間想象來描繪建筑物全貌的問題。相對于二維設(shè)計(jì)成果而言，設(shè)計(jì)成果的三維顯示給人的感覺更為直觀、清晰，基于BIM技術(shù)創(chuàng)建的三維設(shè)計(jì)模型極高的仿真度加強(qiáng)了設(shè)計(jì)深度，有利于提高設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4.3? 提高了工程設(shè)計(jì)集成度

工程設(shè)計(jì)階段是工程項(xiàng)目全生命周期中的一個(gè)重要階段[3]。傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師進(jìn)行建筑內(nèi)部的設(shè)計(jì)工作時(shí)困難多、精確度差。運(yùn)用 BIM 技術(shù)可在設(shè)計(jì)階段將建筑、結(jié)構(gòu)、水電暖通等各個(gè)專業(yè)集成一個(gè)平臺進(jìn)行工作，將整個(gè)設(shè)計(jì)過程整合到一個(gè)建筑模型中，實(shí)現(xiàn)真正意義上的三維集成協(xié)同設(shè)計(jì)。不同專業(yè)的設(shè)計(jì)師可在同一個(gè)模型中進(jìn)行任意查看，結(jié)構(gòu)與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的沖突問題會(huì)直觀準(zhǔn)確的顯現(xiàn)出來，設(shè)計(jì)師可針對設(shè)計(jì)問題進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，減少了設(shè)計(jì)成果的設(shè)計(jì)缺陷，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

5? 結(jié)束語

總之，在工程設(shè)計(jì)過程中有效的應(yīng)用 BIM 技術(shù)，可以提高企業(yè)的工作效率并可以為企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)提高企業(yè)競爭力。由于我國目前對BIM 技術(shù)應(yīng)用尚未完全成熟，該技術(shù)還有著更為廣闊的發(fā)展空間和較高的成長空間，希望工程從業(yè)人員能夠積極推進(jìn)BIM技術(shù)，助其健康快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊晶.BIM在建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢研究[J].四川水泥，2019（3）：62.

[2] 周軍凱.BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)管理中的應(yīng)用研究[J].居舍，2019（9）：73.

[3] 姜文化.基于BIM的建筑工程設(shè)計(jì)管理初步研究[J].智能建筑與智慧城市，2018（12）：44～46.