建筑設(shè)計(jì)行業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用分析

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摘要：近年來(lái)，我國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)掀起了一場(chǎng)基于建筑設(shè)計(jì)信息化變革的熱潮，bim在其中扮演著重要角色。BIM技術(shù)不僅改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，具有三維空間設(shè)計(jì)和協(xié)同設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，而且突出了設(shè)計(jì)在工程建設(shè)過(guò)程中的主導(dǎo)作用。但同時(shí)，BIM技術(shù)由于起步晚、應(yīng)用環(huán)境欠缺、顛覆式設(shè)計(jì)模式等，導(dǎo)致了其應(yīng)用和難以推廣的現(xiàn)狀。未來(lái)，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的不斷深入，可促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)方式的根本性變革、建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和建筑業(yè)轉(zhuǎn)向工業(yè)化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；三維模型；信息化變革

1BIM技術(shù)概述

BIM（BuildingInformationModel-ing）的全稱是建筑信息模型。BIM是以建設(shè)項(xiàng)目的相關(guān)信息數(shù)據(jù)為模型基礎(chǔ)來(lái)建立建筑模型，再通過(guò)數(shù)字信息仿真來(lái)對(duì)建筑物的真實(shí)信息進(jìn)行模擬。大部分建筑設(shè)計(jì)師使用BIM都是為了提高工作效率，但是BIM技術(shù)的核心意義并不局限于此。BIM技術(shù)具有可視化、仿真性、協(xié)調(diào)性、繪圖性和優(yōu)化性五個(gè)特點(diǎn)，這使得以BIM應(yīng)用為載體的項(xiàng)目管理信息化可以進(jìn)行“三維渲染、宣傳展示”，“快速算量、提升精度”，“多算對(duì)比、有效管控”，“精確計(jì)劃、減少浪費(fèi)”，“虛擬施工、高效協(xié)同”，“沖突調(diào)用、決策支持”，從而達(dá)到提升項(xiàng)目生產(chǎn)效率、縮短工期、降低建造成本的目的。

2我國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)BIM技術(shù)興起的背景

當(dāng)前中國(guó)的建筑量在全球都名列前茅，在全球可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境中，建筑業(yè)同樣面臨相同的可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。在這個(gè)大背景下，造就了建筑業(yè)和BIM技術(shù)融合的必然性，其中建筑設(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)用和推廣BIM技術(shù)的時(shí)間對(duì)比于其他行業(yè)的時(shí)間均較長(zhǎng)。究其背后的原因，第一，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，尤其是和業(yè)主、施工方、相關(guān)政府管理部門的對(duì)接過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)和文件。一方面容易造成數(shù)據(jù)和文件的丟失，另一方面不能及時(shí)對(duì)變更的數(shù)據(jù)和文件進(jìn)行共享。而BIM技術(shù)基于三維信息模型的設(shè)計(jì)模式在很大方面改善了上述存在的問(wèn)題。第二，隨著建筑市場(chǎng)的逐漸規(guī)范化，BIM技術(shù)也眾望所歸，成了建筑業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)到位的產(chǎn)物，這也是信息化進(jìn)步的體現(xiàn)。第三，國(guó)內(nèi)大部分設(shè)計(jì)院雖然已習(xí)慣于傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)模式，但仍有不少設(shè)計(jì)院希望學(xué)習(xí)更先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，不僅達(dá)到節(jié)省人力、物力和財(cái)力的目的，還能更安全高效地完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目。這種創(chuàng)新的理念進(jìn)一步助推了BIM技術(shù)的應(yīng)用和推廣。第四，BIM技術(shù)的先進(jìn)性和優(yōu)越性，使得建筑設(shè)計(jì)過(guò)程更加協(xié)同化、合理化。熟悉BIM操作流程后，將大大減少建筑設(shè)計(jì)人員的工作量，提高建筑設(shè)計(jì)人員的工作效率。同時(shí)，BIM建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也陸續(xù)。2016年12月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（2017年07月1日生效）的公告，2018年12月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型制圖標(biāo)準(zhǔn)》（2019年06月1日生效）和《建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)》（2019年06月1日生效）的公告，進(jìn)一步明確了BIM在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、制圖標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)。BIM的相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)越來(lái)越完善。

3我國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)BIM技術(shù)現(xiàn)狀

當(dāng)前，中國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)正處于信息化高速變革時(shí)期，政府大力支持建筑業(yè)信息化領(lǐng)域的項(xiàng)目。同時(shí)，雖然國(guó)內(nèi)大部分設(shè)計(jì)院尚處于起步或局部應(yīng)用的階段，且建筑設(shè)計(jì)行業(yè)內(nèi)借鑒和推廣的BIM應(yīng)用模式也較少，但仍有許多建筑設(shè)計(jì)相關(guān)企業(yè)希望利用信息化技術(shù)來(lái)改變企業(yè)落后的管理方式，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.1BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

從二維設(shè)計(jì)到三維空間設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，而提出一種全新的設(shè)計(jì)思維模式。它將傳統(tǒng)的平面二維繪圖轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀S設(shè)計(jì)的數(shù)字化建造，包括如建筑構(gòu)件的材料、性能、價(jià)格、重量、位置、進(jìn)度等的三維幾何形狀信息，使得建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中達(dá)到顯著提高效率、大量減少風(fēng)險(xiǎn)的目的，從而支持項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理、生命周期建設(shè)等。從粗放設(shè)計(jì)到集成設(shè)計(jì)。BIM的全新工作模式不再是傳統(tǒng)的單兵作戰(zhàn)的獨(dú)立設(shè)計(jì)模式，而是轉(zhuǎn)變成各專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的緊密聯(lián)系的工作模式。這種工作模式可減少工種圖紙間的“錯(cuò)漏缺”現(xiàn)象，包括設(shè)計(jì)計(jì)劃、版本控制、互提資料、校對(duì)審核等，便于根據(jù)實(shí)際情況對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，從而縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中，相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)修改模式方面，極大地發(fā)揮了便捷、高效的特點(diǎn)，還可以減少建筑方案設(shè)計(jì)和后續(xù)設(shè)計(jì)間的重復(fù)繪制工作，從而避免設(shè)計(jì)中各環(huán)節(jié)的脫鉤。BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)各階段的應(yīng)用?，F(xiàn)如今，BIM技術(shù)的應(yīng)用可貫穿建筑設(shè)計(jì)的全過(guò)程。在方案設(shè)計(jì)階段，除了分析形狀、體積和空間之外，還可以同時(shí)分析能耗和建筑成本，從而使對(duì)初始程序的決策更加科學(xué)。在初步設(shè)計(jì)階段，每個(gè)專業(yè)建立BIM模型，并將模型信息用于分析能耗，結(jié)構(gòu)，聲學(xué)，日照，熱工程等，并進(jìn)行干擾檢查、規(guī)格檢查和工程量統(tǒng)計(jì)。在施工圖設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員可以多視角動(dòng)態(tài)觀看BIM模型，并可以從BIM模型中來(lái)獲取各個(gè)角度的圖紙和其他統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

3.2BIM技術(shù)應(yīng)用和推廣的阻礙因素

建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中BIM的應(yīng)用和推廣有著一定阻礙因素。第一，BIM技術(shù)推廣應(yīng)用環(huán)境的欠缺。BIM技術(shù)意味著一個(gè)全新的建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的操作模式，如果缺少政府的大力支持，要重置目前的行業(yè)模式，無(wú)疑是比較難的。第二，BIM技術(shù)起步晚，當(dāng)前國(guó)內(nèi)相關(guān)BIM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)較少，導(dǎo)致BIM設(shè)計(jì)沒有相對(duì)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。第三，設(shè)計(jì)單位培養(yǎng)BIM設(shè)計(jì)人員，需要投入大量的資金和時(shí)間，用于購(gòu)買相關(guān)軟件，人員培訓(xùn)，建立BIM設(shè)計(jì)工作新流程等，這讓很多小型設(shè)計(jì)單位對(duì)培養(yǎng)BIM技術(shù)人員望而卻步。第四，BIM技術(shù)的應(yīng)用，使設(shè)計(jì)工作從二維設(shè)計(jì)到三維設(shè)計(jì)，從相對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)到協(xié)同設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于傳統(tǒng)畫圖設(shè)計(jì)模式，對(duì)新興起的BIM技術(shù)的接受度和參與度都不高，同時(shí)文件的修改和調(diào)整也將帶來(lái)巨大的模型維護(hù)工作量，這都對(duì)國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的推廣和實(shí)施造成阻礙。第五，很多業(yè)主對(duì)BIM技術(shù)缺乏認(rèn)知，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，很多業(yè)主不主動(dòng)要求使用，甚至拒絕BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。第六，國(guó)內(nèi)相關(guān)BIM人才較少，現(xiàn)有BIM人員水平參差不齊，直接導(dǎo)致BIM宣傳難以推廣。

4我國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)BIM技術(shù)的發(fā)展前景

雖然BIM技術(shù)現(xiàn)階段在國(guó)內(nèi)發(fā)展相對(duì)并不成熟，并存在著一定的發(fā)展阻礙因素，但BIM技術(shù)以其獨(dú)有的特色和優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：BIM技術(shù)促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)方式的根本性變革。全過(guò)程BIM一體化正向設(shè)計(jì)，有利于設(shè)計(jì)與算量一體化，有利于設(shè)計(jì)與施工一體化，有利于設(shè)計(jì)與運(yùn)維一體化。全專業(yè)一體化三維正向設(shè)計(jì)，對(duì)推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化融合發(fā)展具有重要推動(dòng)作用。BIM技術(shù)可以促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。BIM技術(shù)可按照綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)和要求，達(dá)到降低建筑能耗的目的，并能促進(jìn)建筑節(jié)能技術(shù)研究的發(fā)展進(jìn)步。這將對(duì)環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)可再生資源的使用，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的綠色可持續(xù)發(fā)展等具有重大意義。BIM技術(shù)可以促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)向工業(yè)化發(fā)展。我國(guó)建筑業(yè)“十三五”規(guī)劃的方向之一是建筑工業(yè)化、建筑裝配化。BIM技術(shù)在建筑工業(yè)化和建筑裝配化的應(yīng)用，可極大節(jié)省工程造價(jià)，縮短建設(shè)工期，從而有利于建筑構(gòu)配件市場(chǎng)化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于促進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5結(jié)語(yǔ)

中國(guó)作為世界上最大的建筑市場(chǎng)之一，BIM技術(shù)的應(yīng)用和推廣是時(shí)代所趨。BIM技術(shù)在這場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)信息化變革中扮演著重要角色，對(duì)整個(gè)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)產(chǎn)生了巨大的沖擊和改變。BIM技術(shù)的不斷普及、應(yīng)用和推廣，將對(duì)我國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和健康綠色發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用。

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作者：蔡夢(mèng)雅 單位：安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院