劉夢(mèng)曉

淺談BIM技術(shù)在中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用

劉夢(mèng)曉

（中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430000）

在我國(guó)進(jìn)行基礎(chǔ)教育設(shè)施大力建設(shè)的背景之下，為了解決在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的上學(xué)難問(wèn)題，更好的為農(nóng)村人員隨遷子女提供義務(wù)教育，在我國(guó)各地對(duì)于中小學(xué)的建筑工程工作正如火如荼的展開(kāi)。但是對(duì)于基礎(chǔ)教育設(shè)施的建筑設(shè)計(jì)相關(guān)要求較高，這就造成了成本難以控制的狀況，導(dǎo)致建筑施工工期相對(duì)來(lái)說(shuō)較為緊張，而本篇文章組主要從BIM技術(shù)的相關(guān)特點(diǎn)以及在建筑設(shè)計(jì)方面存在的優(yōu)勢(shì)作為一個(gè)簡(jiǎn)單介紹，以及BIM技術(shù)在中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)階段中的相關(guān)應(yīng)用。例如可以進(jìn)行可視化的設(shè)計(jì)，交流以及相關(guān)的設(shè)計(jì)分析對(duì)于結(jié)構(gòu)的分析以及節(jié)能的分析與安全，疏散分析和碰撞檢查等各個(gè)問(wèn)題。比較研究得出該技術(shù)對(duì)于中小學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中的最佳使用方法，以此來(lái)更好地對(duì)建造過(guò)程中所出現(xiàn)的各種問(wèn)題提出更好的解決方案，促進(jìn)中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)的更好發(fā)展。

BIM技術(shù)；設(shè)計(jì)階段；中小學(xué)建筑；施工工期

0 概述

在近幾年我國(guó)的教育事業(yè)不斷的發(fā)展背景之下，我國(guó)對(duì)于教育事業(yè)也越來(lái)越重視，相應(yīng)的我國(guó)的一些基礎(chǔ)教育設(shè)施也不斷的完善。在我國(guó)的基礎(chǔ)教育設(shè)施建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于中小學(xué)建筑的建造工作顯得尤為重要，在對(duì)中小學(xué)建筑的建造過(guò)程之中，通常會(huì)面臨著一些相關(guān)問(wèn)題，例如：建造的成本難以控制、對(duì)于中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求較高以及面臨著工期的進(jìn)度超出預(yù)期時(shí)間等相關(guān)問(wèn)題。BIM建筑信息模型技術(shù)則能夠更好的來(lái)解決這些問(wèn)題。BIM屬于一種多維度模型的信息集成技術(shù)，它主要建立在CAD平臺(tái)的技術(shù)基礎(chǔ)之上來(lái)進(jìn)行發(fā)展與完善，能夠更好的對(duì)于建筑工程項(xiàng)目施工的實(shí)體以及相關(guān)的功能特性信息以數(shù)字化的方式來(lái)進(jìn)行更好的表達(dá)。

BIM技術(shù)可以應(yīng)用在建筑工程中的項(xiàng)目規(guī)劃階段，設(shè)計(jì)階段，勘察階段以及相關(guān)的施工階段與運(yùn)營(yíng)維護(hù)等階段，從而能夠更好的使企業(yè)全生命周期各參與方在對(duì)于同一個(gè)建筑信息的模型基礎(chǔ)之上更便捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。從而來(lái)更好地對(duì)施工的環(huán)境質(zhì)量以及安全性等各個(gè)方面作出進(jìn)一步的研究分析，系統(tǒng)的進(jìn)行模擬于檢查，能夠?yàn)轫?xiàng)目提供一個(gè)更好的優(yōu)化方案以及更加科學(xué)合理的措施。針對(duì)BIM模型中所提到的一些問(wèn)題以及相關(guān)的數(shù)據(jù)參考，在進(jìn)行中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中合理的運(yùn)用BIM技術(shù)能夠在一定的程度上來(lái)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的成本控制與進(jìn)度管理之中遇到的一些問(wèn)題來(lái)進(jìn)行深入探究與解決。

1 中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)階段中的BIM技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于建筑項(xiàng)目的整個(gè)階段來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段可以作為最重要的一個(gè)部分，項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段能夠?yàn)轫?xiàng)目的建設(shè)成本以及相關(guān)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)等成本起到一定的影響作用，并且對(duì)于整個(gè)施工過(guò)程的相關(guān)質(zhì)量以及施工進(jìn)度與項(xiàng)目投資，與在項(xiàng)目后期建設(shè)完成之后的相關(guān)使用效果以及各方面的經(jīng)濟(jì)效益都有一定的相關(guān)聯(lián)系。對(duì)于中小學(xué)的教育建筑設(shè)計(jì)過(guò)程之中，要根據(jù)中小學(xué)教育的特點(diǎn)以及相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)需求來(lái)更有針對(duì)性的進(jìn)行學(xué)校建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)工作完成。以此來(lái)更好的促進(jìn)中小學(xué)建筑更具有科學(xué)性，合理性以及安全性。

1.1 可視化的設(shè)計(jì)交流

為了能夠給中小學(xué)的學(xué)生提供一個(gè)更加安靜，舒適的學(xué)習(xí)場(chǎng)地，要求在進(jìn)行中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中要對(duì)建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，將學(xué)校選址的周邊環(huán)境以及相關(guān)的設(shè)計(jì)方案之間相互參考使之更好地結(jié)合，在對(duì)中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)時(shí)將周邊環(huán)境與學(xué)校的環(huán)境設(shè)計(jì)進(jìn)行良好的融合達(dá)到最佳的狀態(tài)，以此來(lái)使中小學(xué)建筑的校園設(shè)計(jì)風(fēng)格與周邊的環(huán)境相適應(yīng)，從而能夠達(dá)到更好的教學(xué)環(huán)境效果。

對(duì)于建設(shè)可視化的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，它所具備著較大的渲染以及動(dòng)畫(huà)技術(shù)能夠更好的來(lái)建一個(gè)建筑模型。從三維設(shè)計(jì)作為出發(fā)點(diǎn)，從而能夠使建筑的幾何特征更精確的被表達(dá)，同時(shí)也能夠更好的將一些非幾何的信息匯集到三維的構(gòu)建之中。能夠在一定程度上對(duì)于建筑的構(gòu)建包含更多的智能化信息，能夠把一個(gè)單一的三維模型升級(jí)到一個(gè)集成化的信息平臺(tái)，除此之外，對(duì)于可視化SU模型的相關(guān)應(yīng)用軟件也能利用動(dòng)畫(huà)漫游的展示以及相關(guān)制作，來(lái)更好地把設(shè)計(jì)者所要表達(dá)出的設(shè)計(jì)意圖更加真實(shí)的展現(xiàn)出來(lái)。使中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)時(shí)能夠把較為專業(yè)性的二維建筑表達(dá)得更加直觀化、通俗化，讓一些非專業(yè)的人員也能了解建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目。在對(duì)于中小學(xué)到建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，能夠讓一些校領(lǐng)導(dǎo)以及參加該項(xiàng)目的相關(guān)人員更好地來(lái)對(duì)該項(xiàng)目的功能性判斷更加的高效明確，從而能夠在一定程度上來(lái)提高設(shè)計(jì)方案的可行性[1]。

1.2 設(shè)計(jì)分析

對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的要求來(lái)說(shuō)，能夠更好的為學(xué)生提供一個(gè)安全舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境是其基本要求。采用BIM的技術(shù)能夠更好的來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析功能的應(yīng)用，在設(shè)計(jì)分析當(dāng)中對(duì)于相關(guān)的安全疏散分析，能耗分析以及結(jié)構(gòu)分析各方面進(jìn)行合理的把握。能夠使這些設(shè)計(jì)相關(guān)分析更好的提高中小學(xué)建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)的安全性、節(jié)能性以及可實(shí)施性[2]。

1.2.1結(jié)構(gòu)分析

在最初利用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行分析的時(shí)候，其過(guò)程主要包括前處理，內(nèi)在分析及后處理這三個(gè)相關(guān)步驟。在此當(dāng)中對(duì)于內(nèi)地分析及后處理來(lái)說(shuō)都屬于結(jié)構(gòu)分析軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化執(zhí)行，它們能夠在一定的程度上來(lái)避免人為的進(jìn)行干擾。而對(duì)于前處理過(guò)程大多數(shù)都采用人機(jī)交互式輸入項(xiàng)目的一些相關(guān)信息，主要包括其建筑的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖以及建筑材料的相關(guān)參數(shù)，在整個(gè)項(xiàng)目的過(guò)程當(dāng)中前處理可以說(shuō)是最為關(guān)鍵的一步，也是建筑設(shè)計(jì)使用時(shí)間最長(zhǎng)的階段。由于近幾年BIM技術(shù)的不斷發(fā)展，為建筑設(shè)計(jì)提供了一個(gè)更好的參考模型，對(duì)于BIM的相關(guān)軟件來(lái)說(shuō)，能夠更好的對(duì)于模型當(dāng)中的一些構(gòu)建屬性實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)化轉(zhuǎn)化，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)在前處理階段的分析實(shí)現(xiàn)軟件自動(dòng)化的處理，以此來(lái)規(guī)避一些由于信息錯(cuò)誤所產(chǎn)生的建筑設(shè)計(jì)問(wèn)題，從而更好的來(lái)提高結(jié)構(gòu)分析的準(zhǔn)確度以及速度。

1.2.2節(jié)能分析

在對(duì)中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，由于受到一些建筑項(xiàng)目中的風(fēng)環(huán)境，聲環(huán)境以及熱環(huán)境等相關(guān)指標(biāo)的影響，要求要在中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的前期確定這些外部因素的影響指標(biāo)，但是由于缺少一定的技術(shù)手段，在對(duì)中小學(xué)建筑項(xiàng)目的指標(biāo)分析模擬時(shí)會(huì)占用較多的費(fèi)用以及時(shí)間。在這種情況下，采用綠建軟件技術(shù)則體現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)，能夠更加便捷化的來(lái)對(duì)于建筑性能進(jìn)行分析，能夠根據(jù)其對(duì)于建筑性能化中的一些影響因素來(lái)進(jìn)行模擬式分析，例如，室外風(fēng)環(huán)境模擬，室內(nèi)自然通風(fēng)環(huán)境模擬，建筑環(huán)境噪聲模擬以及自然采光模擬與校區(qū)熱環(huán)境模擬來(lái)進(jìn)行相關(guān)分析，從而更好的對(duì)各項(xiàng)建筑性能分析來(lái)提高中小學(xué)建筑的采光，通風(fēng)效果以及保溫隔熱與節(jié)能環(huán)保的效果[3]。

1.2.3安全疏散分析

室內(nèi)人員的安全疏散時(shí)間的設(shè)置是防火墻設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要參考指標(biāo)，在對(duì)于中小學(xué)建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程之中，因?yàn)閷?duì)于中小學(xué)生的人員來(lái)說(shuō)，在使用建筑時(shí)，相關(guān)人員他們的年齡結(jié)構(gòu)較為特殊以及其相關(guān)的人員分布密度較大，對(duì)于傳統(tǒng)的計(jì)算方法來(lái)說(shuō)，在一定程度上沒(méi)有辦法更好地來(lái)對(duì)安全要求進(jìn)行滿足。在BIM技術(shù)模型當(dāng)中為這些安全性提供了數(shù)字化的真實(shí)空間環(huán)境，利用其模型來(lái)模擬人的行為，以此來(lái)模擬人員疏散過(guò)程中可能發(fā)生的狀況，對(duì)疏散時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，以此來(lái)更好的為中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)安全性保駕護(hù)航[4]。

1.3 碰撞檢查

在近幾年教育改革的背景之下，對(duì)于我國(guó)素質(zhì)教育的不斷重視，因此中小學(xué)的相關(guān)教師的功能也更加復(fù)雜化，在設(shè)立正常的班級(jí)上課的教教室之外，也要進(jìn)行舞蹈教室，音樂(lè)教室以及計(jì)算機(jī)教室，科學(xué)實(shí)驗(yàn)室等多功能教室的合理配置，而對(duì)于這些多功能教室來(lái)說(shuō)，其中的設(shè)計(jì)方案中所需要更加復(fù)雜化的管線排布，這也在一定程度上來(lái)提高了中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)難度。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)之中，通常使用二維的圖紙，在這種情況之下，不能夠?qū)τ诳臻g更好的表達(dá)，所以在圖紙當(dāng)中往往會(huì)有一些無(wú)法預(yù)測(cè)的碰撞盲區(qū)。而且由于在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，各個(gè)方面都進(jìn)行分工，使得一些設(shè)計(jì)方式呈現(xiàn)段格式的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中還要進(jìn)行人工協(xié)調(diào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，從而使設(shè)計(jì)之中存在一些專業(yè)之間的問(wèn)題碰撞，使得在施工過(guò)程中出現(xiàn)的各項(xiàng)問(wèn)題導(dǎo)致對(duì)于施工時(shí)間產(chǎn)生了一些影響[5]。

在BIM技術(shù)的應(yīng)用之中，能夠?qū)⒉煌膶I(yè)模型匯集成一個(gè)模型，如果相關(guān)的專業(yè)軟件來(lái)對(duì)空間沖突進(jìn)行檢查，以此來(lái)更加科學(xué)合理地尋找出兩個(gè)專業(yè)構(gòu)件之間所存在的一些空間沖突的問(wèn)題，能夠更好的對(duì)操作者付出警報(bào)，以此再由人工來(lái)進(jìn)行檢查確認(rèn)。在檢查沖突時(shí)其基本流程一般多為從初步設(shè)計(jì)的后期來(lái)進(jìn)行，在對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程之中要進(jìn)行反復(fù)的檢查，沖突以及確認(rèn)，修改與及時(shí)更新模型的整個(gè)流程。來(lái)更好的對(duì)于沖突點(diǎn)檢查到位，并寫(xiě)能夠根據(jù)這些問(wèn)題來(lái)進(jìn)行及時(shí)的修正。在進(jìn)行碰撞檢查之后，能夠根據(jù)系統(tǒng)的提示來(lái)進(jìn)行改正以此更好的來(lái)避免在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中存在的一些碰撞性問(wèn)題，能夠使工期延誤的狀況得到一定的避免，使之更加有效地來(lái)對(duì)中小學(xué)建筑建造過(guò)程之中工期較為緊張的問(wèn)題進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕鉀Q[6]。

1.4 造價(jià)控制

對(duì)于在進(jìn)行中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，往往會(huì)出現(xiàn)成本過(guò)高的狀況，針對(duì)于成本的控制，是在進(jìn)行中小學(xué)建筑建造過(guò)程中的重要難題之一。在造價(jià)控制的過(guò)程之中，設(shè)計(jì)階段是最為主要的一個(gè)階段。在對(duì)施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)的成果以及設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)于成本控制來(lái)說(shuō)是非常重要的。通常來(lái)說(shuō)，在對(duì)建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段進(jìn)行有效的控制成本，有利于方案設(shè)計(jì)階段對(duì)工程進(jìn)行簡(jiǎn)單的估算以及初步計(jì)算來(lái)進(jìn)行成本控制，但是因?yàn)樵诜桨笇?shí)施的過(guò)程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)一些計(jì)算量較大以及變更較為頻繁的突發(fā)狀況，因此在施工過(guò)程當(dāng)中，往往會(huì)對(duì)于工程中的概算以及估算缺乏一定的重視，從而造成了成本難以控制，錯(cuò)過(guò)了初期最佳控制成本的時(shí)機(jī)。

在BIM為基礎(chǔ)之上對(duì)中小學(xué)建筑進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，能夠在一定程度上來(lái)對(duì)造價(jià)成本進(jìn)行控制，使建筑設(shè)計(jì)的階段有較強(qiáng)的可實(shí)施性。在BIM的模型當(dāng)中主要包括了建筑，空間以及構(gòu)件等相關(guān)幾何信息，與此同時(shí)還對(duì)于構(gòu)建的材料屬性相關(guān)信息，更加準(zhǔn)確的來(lái)將這些專業(yè)的數(shù)據(jù)提供給工程量統(tǒng)計(jì)的相關(guān)軟件之中，能夠在一定程度上來(lái)規(guī)避統(tǒng)計(jì)工程量進(jìn)行的建模工作所產(chǎn)生的相關(guān)誤差，對(duì)工程造價(jià)水平進(jìn)行設(shè)計(jì)成果進(jìn)行反映，為限額設(shè)計(jì)以為價(jià)值工程提供了一個(gè)更加優(yōu)化的設(shè)計(jì)，為造價(jià)的控制提供了更加準(zhǔn)確可行的方案，以此來(lái)促進(jìn)中小學(xué)的建筑工程建設(shè)。

2 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于中小學(xué)建筑的設(shè)計(jì)以及后期的建造工作可以說(shuō)是一項(xiàng)重要的建筑工程。在一定程度上，這項(xiàng)工程關(guān)系到教育民生的問(wèn)題，并且對(duì)于建筑的更好設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，其社會(huì)性意義重大。在當(dāng)今，BIM技術(shù)更廣泛的使用在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，因此也可以同樣的采用在中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)之中，采用BIM技術(shù)能夠更加高效的來(lái)對(duì)建筑施工前期過(guò)程中所出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的解決糾正。例如，對(duì)于中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)要求較高以及成本難以控制與施工工期較為緊張等問(wèn)題進(jìn)行更好的解決。在建筑行業(yè)不斷發(fā)展的背景之下，BIM技術(shù)也隨之不斷的進(jìn)行完善與優(yōu)化，使中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)方案的更加科學(xué)合理。

[1]涂文博. 基于BIM及GIS技術(shù)的鐵路選線課程設(shè)計(jì)改革研究[J]. 教育教學(xué)論壇,2020,(07):126-127.

[2]田國(guó)鋒,郭慧娟,高園,李玲芝,李春曉. 基于BIM技術(shù)的城市地下綜合管廊可視化設(shè)計(jì)研究[J]. 智庫(kù)時(shí)代,2019,(06):265-266.

[3]丁瑞鋒,王綏慶. 緯地BIM技術(shù)在太鳳高速?gòu)?fù)雜路段視距優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2021,(03):86-88.

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劉夢(mèng)曉（1994.10- ），女，漢，籍貫：河南省三門(mén)峽市，職稱：助理工程師，學(xué)歷：碩士，單位：中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，研究方向：建筑設(shè)計(jì)。

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1007-6344（2021）04-0199-02