BIM在住宅建筑正向設(shè)計(jì)的應(yīng)用

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摘要：本文首先將bim設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)進(jìn)行比對(duì)，凸顯BIM設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，主要闡述BIM正向設(shè)計(jì)的流程和保證措施，最后對(duì)促進(jìn)BIM正向設(shè)計(jì)的發(fā)展提出幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：BIM；正向設(shè)計(jì)；應(yīng)用研究

0引言

近些年，BIM技術(shù)在國內(nèi)建筑業(yè)掀起了一股熱潮，隨著國家政策的推進(jìn)、BIM軟件技術(shù)的發(fā)展、各行業(yè)協(xié)會(huì)與專家、設(shè)計(jì)以及施工等單位的重視與推廣，人們對(duì)于BIM技術(shù)，從開始的認(rèn)識(shí)發(fā)展到實(shí)際工程中的應(yīng)用。BIM技術(shù)憑借著具有可視化、一體化、參數(shù)化和共享性等特點(diǎn)得到工程界的認(rèn)可，已經(jīng)在房屋、橋梁、地鐵等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、施工和管理中得到了一定的推廣與應(yīng)用。目前，在一些地產(chǎn)開發(fā)單位、設(shè)計(jì)院和施工單位都相繼成立BIM研發(fā)中心或BIM技術(shù)部，將BIM技術(shù)應(yīng)用到普通住宅建筑的建設(shè)全過程中是使BIM技術(shù)落地的真實(shí)體現(xiàn)，鑒于開發(fā)企業(yè)、設(shè)計(jì)院和施工單位的技術(shù)實(shí)力和綜合能力，設(shè)計(jì)院應(yīng)該首當(dāng)其沖。設(shè)計(jì)階段建立的參數(shù)化模型將大量的數(shù)據(jù)集于一處，直接影響著BIM在施工和運(yùn)維階段的信息傳遞和應(yīng)用效果。設(shè)計(jì)階段信息模型能否有效、快速地傳遞到其他階段，將直接影響地產(chǎn)開發(fā)商的項(xiàng)目申報(bào)周期、成本核算和工程質(zhì)量等。本文將對(duì)BIM住宅建筑正向設(shè)計(jì)的流程、注意事項(xiàng)和發(fā)展進(jìn)行研究，對(duì)BIM技術(shù)在住宅建筑正向設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有一定推進(jìn)作用。

1BIM正向設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)對(duì)比

設(shè)計(jì)人員所熟悉的傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)是基于二維CAD軟件的施工圖設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師通過自己腦海中構(gòu)想的三維建筑形象去繪制二維的藍(lán)圖，并最終提交二維圖紙給施工單位以形成真實(shí)的建筑。整個(gè)設(shè)計(jì)是經(jīng)歷了一個(gè)反復(fù)修改且容易出錯(cuò)的過程。BIM使得這一過程簡單直觀，通過三維設(shè)計(jì)軟件去形成的二維圖紙能夠最大限度的還原建筑本質(zhì)。三維模型直接生成建筑平立剖面及詳圖，避免發(fā)生不交圈的問題；復(fù)雜易錯(cuò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三維可視化模擬提高工程準(zhǔn)確性和安全性；設(shè)計(jì)變更及修改圖紙時(shí)只需修改一遍，同時(shí)避免遺漏。

2BIM正向設(shè)計(jì)研究

2.1BIM正向設(shè)計(jì)流程

BIM正向設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)師依據(jù)所設(shè)想的空間建筑建立可視化方案模型，利用BIM可視化優(yōu)勢(shì)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，各專業(yè)通過協(xié)同平臺(tái)進(jìn)行溝通后，再實(shí)現(xiàn)圖紙由Revit正向設(shè)計(jì)出圖。BIM正向設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)間信息交流更加頻繁，信息量更大，由于其可視直觀的特點(diǎn)可以更好地提高溝通效率、保證信息準(zhǔn)確，因此BIM正向設(shè)計(jì)對(duì)提高工程質(zhì)量有極大幫助。具體設(shè)計(jì)流程如下所示。

2.1.1項(xiàng)目準(zhǔn)備階段

首先需要制定BIM實(shí)施計(jì)劃，然后建立項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)環(huán)境。

2.1.2初步設(shè)計(jì)階段

首先建筑專業(yè)進(jìn)行基礎(chǔ)建模，經(jīng)過校審后為結(jié)構(gòu)和機(jī)電專業(yè)首次提資，各專業(yè)進(jìn)行布圖、視圖管理；然后分專業(yè)對(duì)模型深化設(shè)計(jì)，專業(yè)內(nèi)需實(shí)時(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)，專業(yè)間需實(shí)時(shí)碰撞檢查。后期專業(yè)間要互相多次提資，進(jìn)行階段性碰撞檢查和模型深化設(shè)計(jì)。最后各專業(yè)要對(duì)視圖進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，標(biāo)注尺寸和文字注釋，校對(duì)審核后打印出圖，導(dǎo)出瀏覽模型。

2.1.3施工圖設(shè)計(jì)階段

首先各專業(yè)在布圖和視圖管理的基礎(chǔ)上，分專業(yè)進(jìn)行模型的深化設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)碰撞檢查和多次階段性的碰撞檢查，后期對(duì)施工圖進(jìn)行深化設(shè)計(jì)、尺寸標(biāo)注和文字注釋等詳細(xì)設(shè)計(jì)，完善幾何信息，校對(duì)審核；最后打印出圖，導(dǎo)出瀏覽模型交付。

2.2BIM正向設(shè)計(jì)保證措施

2.2.1建模階段保證措施

設(shè)計(jì)相關(guān)各方應(yīng)明確BIM應(yīng)用責(zé)任、技術(shù)要求、專業(yè)人員及設(shè)備配置、工作內(nèi)容、崗位職責(zé)、工作進(jìn)度等；相關(guān)各方應(yīng)基于BIM應(yīng)用策劃，應(yīng)借助協(xié)同平臺(tái)建立定期溝通、協(xié)商會(huì)議等BIM應(yīng)用協(xié)同機(jī)制，建立模型質(zhì)量控制計(jì)劃，規(guī)定模型細(xì)度、模型數(shù)據(jù)格式、權(quán)限管理和責(zé)任方，實(shí)施BIM設(shè)計(jì)、施工過程管理。為了保證模型反映設(shè)計(jì)方案內(nèi)容和工程實(shí)際要進(jìn)行瀏覽檢查；對(duì)模型中不同模型元素之間相互關(guān)系進(jìn)行拓?fù)錂z查；檢查模型是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)檢查。復(fù)核模型相關(guān)定義信息，并保證模型信息準(zhǔn)確、可靠。

2.2.2施工圖設(shè)計(jì)階段保證措施

由于BIM協(xié)同設(shè)計(jì)，必要時(shí)可以通過人員的合理分配在同一中心文件中協(xié)同建模，提高生產(chǎn)效率，保障工期。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)制圖中后期出現(xiàn)的中心文件崩潰的問題，采用土建專業(yè)和設(shè)備專業(yè)分別建立各自工作集，之后用鏈接的方式協(xié)同作業(yè)，避免了模型過大而造成崩潰的現(xiàn)象，從根本上杜絕后期的時(shí)間浪費(fèi)；BIM正向設(shè)計(jì)中科學(xué)的拼接方式是保障出圖效率的關(guān)鍵。按照拼接方式以組為核心與鏈接文件相結(jié)合，快速準(zhǔn)確拼接復(fù)用戶型并轉(zhuǎn)化施工圖；在施工圖接近尾聲的時(shí)候各專業(yè)負(fù)責(zé)人會(huì)進(jìn)行針對(duì)BIM模型的三維校對(duì)，在三維模型當(dāng)中對(duì)圖紙進(jìn)行第一次校對(duì)。修改完畢后打出A3白圖進(jìn)行二維校對(duì)。兩次校對(duì)修改完畢后送交華域總工進(jìn)行審定，確保出圖質(zhì)量。

3BIM正向設(shè)計(jì)發(fā)展建議

目前，BIM正向設(shè)計(jì)僅在某些重要復(fù)雜工程中進(jìn)行探索和應(yīng)用，還未廣泛應(yīng)用于住宅建筑中，其中一個(gè)重要原因是BIM正向效率略低于傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)，對(duì)于設(shè)計(jì)單位來說可通過以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。

3.1建立戶型素材庫

BIM軟件內(nèi)族庫擁有可重復(fù)利用的特性，族庫的完善將影響著BIM正向設(shè)計(jì)的效率、準(zhǔn)確率、以及對(duì)施工的指導(dǎo)意義，故應(yīng)建立大多數(shù)開發(fā)商主力戶型素材族庫。并且要求所有戶型均可用參數(shù)控制，方便根據(jù)指標(biāo)進(jìn)行住宅開間進(jìn)深的調(diào)整。標(biāo)準(zhǔn)化的戶型庫通過反復(fù)校審、三維協(xié)同，能夠最大程度的在滿足精細(xì)化出圖的前提下，大幅提高出圖效率。

3.2提高設(shè)計(jì)師素質(zhì)

BIM技術(shù)歸根結(jié)底只是一種全新的軟件應(yīng)用體系，軟件的作用只能是輔助設(shè)計(jì)師更好的完成設(shè)計(jì)，同時(shí)提升精度、減少錯(cuò)誤。好的設(shè)計(jì)還是需要設(shè)計(jì)師具備良好的專業(yè)素養(yǎng)和敬業(yè)精神。對(duì)于BIM正向設(shè)計(jì)的目標(biāo)應(yīng)該是用最先進(jìn)的工具做最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，從而更好地為地產(chǎn)開發(fā)商服務(wù)。

3.3建立標(biāo)準(zhǔn)化正向設(shè)計(jì)體系

目前建筑行業(yè)的BIM應(yīng)用水平不斷提高，技術(shù)也逐漸成熟。國家和各省市也逐漸頒布相應(yīng)的交付標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用指南。為了更好的針對(duì)每一個(gè)開發(fā)商的需求做BIM正向設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)院應(yīng)不斷總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)驗(yàn)，參照各大開發(fā)商二維設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)，建立BIM三維標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)體系，制定相應(yīng)的BIM正向設(shè)計(jì)服務(wù)方案，保證開發(fā)商快速開發(fā)，提高效率的整體戰(zhàn)略。

3.4提高軟件間兼容性

BIM在設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)維之間的信息傳遞需要軟件的支持。BIM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)不止一個(gè)軟件，常用軟件有十幾類，而且每一類軟件的選擇也不止是一個(gè)產(chǎn)品。BIM實(shí)施的關(guān)鍵是BIM軟件良好的適用性與導(dǎo)入性能。目前，某些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件生成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋信息與已有施工圖模型不符，當(dāng)導(dǎo)入到算量軟件時(shí)，對(duì)于梁、墻、柱，板（通長筋）需大量手工調(diào)整或手工輸入，這樣大大降低了工作效率和BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。主要原因是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件部分設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)未考慮完善，未植入某些開發(fā)商的內(nèi)部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化要求。

4結(jié)論

在設(shè)計(jì)階段開始應(yīng)用BIM技術(shù)不僅對(duì)整個(gè)項(xiàng)目來說意義重大，也是發(fā)揮BIM優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵所在。BIM正向設(shè)計(jì)相對(duì)于傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)，具有大幅度提升圖紙質(zhì)量和出圖效率，出圖后的模型具有可供施工和運(yùn)維階段使用等優(yōu)勢(shì)，是今后建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展必經(jīng)之路。設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)各大地產(chǎn)商戶型標(biāo)準(zhǔn)化條件，建立大多數(shù)開發(fā)商主力戶型素材族庫和BIM三維標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)體系，制定相應(yīng)的BIM正向設(shè)計(jì)服務(wù)方案，提高設(shè)計(jì)師的專業(yè)素養(yǎng)，配合軟件間的兼容性，必將使BIM正向設(shè)計(jì)在住宅建筑中得到廣泛應(yīng)用，更好地實(shí)現(xiàn)BIM信息模型在工程全生命周期的應(yīng)用價(jià)值。

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作者：侯獻(xiàn)語 尹晶  單位：遼寧省交通高等?？茖W(xué)校