淺談BIM正向設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

淺談BIM正向設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘

要：目前，我國(guó)建筑業(yè)處于全面現(xiàn)代化升級(jí)過程中。傳統(tǒng)建筑行業(yè)的發(fā)展模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)今飛速發(fā)展的建筑行業(yè)需求。BIM作為一種建筑信息模型，是建筑學(xué)、工程學(xué)以及土木工程的新工具。并且，BIM技術(shù)已經(jīng)在建筑行業(yè)中廣泛應(yīng)用，成為了建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、信息化的重要推手。本文將借助BIM正向設(shè)計(jì)的概念、特點(diǎn)、發(fā)展，分析其在建筑行業(yè)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：BIM;BIM正向設(shè)計(jì);優(yōu)勢(shì)

前言

BIM是現(xiàn)今非常火的一項(xiàng)工具技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。其中在交通行業(yè)、水利行業(yè)，設(shè)計(jì)院都是直接用BIM建模，然后導(dǎo)出CAD平面。而在建筑行業(yè)，BIM的作用也正在從翻模向正向設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。BIM正向設(shè)計(jì)作為BIM技術(shù)的重要發(fā)展方向，其前景是無窮的，但是它的實(shí)現(xiàn)還需要我們的辛勤努力。本文將從BIM正向設(shè)計(jì)的定以、特點(diǎn)、發(fā)展出發(fā)，分析BIM正向設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，以供各BIMer參考。

1BIM正向設(shè)計(jì)定義

在中國(guó)，BIM的主流是翻模，也就是先完成施工圖，再根據(jù)施工圖建立三維模型。BIM正向設(shè)計(jì)與BIM翻模區(qū)別，是指項(xiàng)目從草圖設(shè)計(jì)階段到交付階段過程中，全部由BIM三維模型完成[1]。BIM的初衷是直接在三維環(huán)境里完成設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中利用三維模型和其中的信息，自動(dòng)生成所需要的圖檔。并且，模型數(shù)據(jù)前后一致且完整，可以實(shí)現(xiàn)后續(xù)傳遞。從另一個(gè)角度理解，這也是BIM正向設(shè)計(jì)。

2BIM正向設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

BIM正向設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在六個(gè)方面：第一，BIM模型的創(chuàng)建依據(jù)的是是設(shè)計(jì)意圖而非成品或半成品設(shè)計(jì)圖紙;第二，BIM正向設(shè)計(jì)中BIM模型是首選項(xiàng)，包括完成設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)計(jì)算，設(shè)計(jì)推演和合規(guī);第三，BIM模型是建筑設(shè)計(jì)的主要成果載體，借助BIM模型，完成交互和階段交付;第四，BIM模型由于包含的設(shè)計(jì)相關(guān)信息量大，其信息價(jià)值量遠(yuǎn)大于圖形的價(jià)值量;第五，BIM模型可以直接或間接應(yīng)用于多種BIM應(yīng)用，實(shí)用價(jià)值高，并且作為核心模型，BIM模型還可以從各種BIM應(yīng)用中得到直接或間接信息反饋，從而豐富和優(yōu)化了BIM模型;第六，BIM模型用于后續(xù)階段時(shí)無需重新建模，可以在原模型的基礎(chǔ)上直接優(yōu)化[2]。

3BIM正向設(shè)計(jì)的發(fā)展階段

BIM正向設(shè)計(jì)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一個(gè)階段，先建模，后出圖。BIM正向設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師直接將設(shè)計(jì)思路呈現(xiàn)向BIM三維空間上，建立BIM模型后直接出圖，這樣不僅減少了不必要的建模流程，保證了模型與圖紙的一致性，還能避免因施工圖的錯(cuò)誤、缺漏對(duì)工作造成影響的事件發(fā)生。第二個(gè)階段，全專業(yè)整體化設(shè)計(jì)。BIM正向設(shè)計(jì)過程是將所有涉及到的設(shè)計(jì)資料都呈現(xiàn)在三維空間中。這種建模方式不僅有效提高了各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)度，而且降低了專業(yè)協(xié)調(diào)次數(shù)，利于團(tuán)隊(duì)把握設(shè)計(jì)項(xiàng)目的進(jìn)度和質(zhì)量。第三個(gè)階段。全三維無死角設(shè)計(jì)。全三維無死角設(shè)計(jì)革新了二維設(shè)計(jì)的設(shè)立流程，采用直接以消費(fèi)模型為中心的設(shè)計(jì)、工程算量、造價(jià)計(jì)算以及出圖的管理模式，提高了設(shè)計(jì)的完成度和精細(xì)度。

4BIM正向設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

4.1標(biāo)準(zhǔn)化與信息化

在建筑行業(yè)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師最關(guān)心的是：1.BIM標(biāo)準(zhǔn)化;2.BIM信息化。建筑的整個(gè)全生命周期中，設(shè)計(jì)是信息生成的一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)，BIM正向設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了建筑大部分信息的從無到有[3]。信息化能夠促進(jìn)建筑完成各方（甲方、設(shè)計(jì)方、施工方、運(yùn)維方）的信息交換。從結(jié)構(gòu)工程師的角度看，對(duì)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，底層參數(shù)的多且繁無形中增加了結(jié)構(gòu)工程師的工作量，降低了工作熱情。但是一旦構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化之后（裝配式）結(jié)構(gòu)工程師需要關(guān)注的就只有剛度、截面承載力、延性這些上層指標(biāo)，以及構(gòu)件連接設(shè)計(jì)。這就大大減少了工作量。標(biāo)準(zhǔn)化能將信息模塊化，比如對(duì)于結(jié)構(gòu)，最后大部分信息都能模塊化到剛度、承載力、延性這三個(gè)大的接口中。最后，標(biāo)準(zhǔn)化能夠把一個(gè)個(gè)零散的數(shù)據(jù)分類打包，建筑需要的給建筑打個(gè)包，給排水需要的給排水打個(gè)包。BIM正向設(shè)計(jì)提高了建模的標(biāo)準(zhǔn)化和信息化，利于減少工作量，提高工作效率。

4.2降成本，提利潤(rùn)

BIM正向設(shè)計(jì)的使用還可以幫助業(yè)主方和設(shè)計(jì)院降低成本，提高利潤(rùn)。對(duì)于業(yè)主方來說，可以將整個(gè)項(xiàng)目的全生命周期運(yùn)作一次性盤活，從而大大減少后期成本支出。對(duì)于設(shè)計(jì)院來說，BIM正向設(shè)計(jì)除了提升中標(biāo)率以外，還可以增加相當(dāng)可觀的設(shè)計(jì)附加價(jià)值，從而提升自己在整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)作過程中的地位，以及設(shè)計(jì)項(xiàng)目的利潤(rùn)率。同時(shí)，設(shè)計(jì)單位與施工單位的深度合作，還能加強(qiáng)項(xiàng)目的深化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目精細(xì)化運(yùn)作[4]。

5結(jié)語

所謂“BIM正向設(shè)計(jì)”，難點(diǎn)不在于“正向”而在于“設(shè)計(jì)”。誠(chéng)然“正向”的難度也不小，比如結(jié)構(gòu)計(jì)算模型與設(shè)計(jì)模型的銜接難度、以空間關(guān)系為側(cè)重的BIM難以反映電氣邏輯的難度。但還都只是是技術(shù)問題，