BIM在住宅建筑正向設計的應用
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摘要：本文首先將bim設計與傳統CAD設計進行比對，凸顯BIM設計的優(yōu)勢，主要闡述BIM正向設計的流程和保證措施，最后對促進BIM正向設計的發(fā)展提出幾點建議。
關鍵詞：BIM；正向設計；應用研究
0引言
近些年，BIM技術在國內建筑業(yè)掀起了一股熱潮，隨著國家政策的推進、BIM軟件技術的發(fā)展、各行業(yè)協會與專家、設計以及施工等單位的重視與推廣，人們對于BIM技術，從開始的認識發(fā)展到實際工程中的應用。BIM技術憑借著具有可視化、一體化、參數化和共享性等特點得到工程界的認可，已經在房屋、橋梁、地鐵等領域的設計、施工和管理中得到了一定的推廣與應用。目前，在一些地產開發(fā)單位、設計院和施工單位都相繼成立BIM研發(fā)中心或BIM技術部，將BIM技術應用到普通住宅建筑的建設全過程中是使BIM技術落地的真實體現，鑒于開發(fā)企業(yè)、設計院和施工單位的技術實力和綜合能力，設計院應該首當其沖。設計階段建立的參數化模型將大量的數據集于一處，直接影響著BIM在施工和運維階段的信息傳遞和應用效果。設計階段信息模型能否有效、快速地傳遞到其他階段，將直接影響地產開發(fā)商的項目申報周期、成本核算和工程質量等。本文將對BIM住宅建筑正向設計的流程、注意事項和發(fā)展進行研究，對BIM技術在住宅建筑正向設計中的應用具有一定推進作用。
1BIM正向設計和傳統CAD設計對比
設計人員所熟悉的傳統CAD設計是基于二維CAD軟件的施工圖設計。設計師通過自己腦海中構想的三維建筑形象去繪制二維的藍圖，并最終提交二維圖紙給施工單位以形成真實的建筑。整個設計是經歷了一個反復修改且容易出錯的過程。BIM使得這一過程簡單直觀，通過三維設計軟件去形成的二維圖紙能夠最大限度的還原建筑本質。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；復雜易錯節(jié)點進行三維可視化模擬提高工程準確性和安全性；設計變更及修改圖紙時只需修改一遍，同時避免遺漏。
2BIM正向設計研究
2.1BIM正向設計流程
BIM正向設計是指設計師依據所設想的空間建筑建立可視化方案模型，利用BIM可視化優(yōu)勢對設計方案進行優(yōu)化，各專業(yè)通過協同平臺進行溝通后，再實現圖紙由Revit正向設計出圖。BIM正向設計過程中各專業(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可以更好地提高溝通效率、保證信息準確，因此BIM正向設計對提高工程質量有極大幫助。具體設計流程如下所示。
2.1.1項目準備階段
首先需要制定BIM實施計劃，然后建立項目數據管理基礎環(huán)境。
2.1.2初步設計階段
首先建筑專業(yè)進行基礎建模，經過校審后為結構和機電專業(yè)首次提資，各專業(yè)進行布圖、視圖管理；然后分專業(yè)對模型深化設計，專業(yè)內需實時協同設計，專業(yè)間需實時碰撞檢查。后期專業(yè)間要互相多次提資，進行階段性碰撞檢查和模型深化設計。最后各專業(yè)要對視圖進行深化設計，標注尺寸和文字注釋，校對審核后打印出圖，導出瀏覽模型。
2.1.3施工圖設計階段
首先各專業(yè)在布圖和視圖管理的基礎上，分專業(yè)進行模型的深化設計、實時協同設計、實時碰撞檢查和多次階段性的碰撞檢查，后期對施工圖進行深化設計、尺寸標注和文字注釋等詳細設計，完善幾何信息，校對審核；最后打印出圖，導出瀏覽模型交付。
2.2BIM正向設計保證措施
2.2.1建模階段保證措施
設計相關各方應明確BIM應用責任、技術要求、專業(yè)人員及設備配置、工作內容、崗位職責、工作進度等；相關各方應基于BIM應用策劃，應借助協同平臺建立定期溝通、協商會議等BIM應用協同機制，建立模型質量控制計劃，規(guī)定模型細度、模型數據格式、權限管理和責任方，實施BIM設計、施工過程管理。為了保證模型反映設計方案內容和工程實際要進行瀏覽檢查；對模型中不同模型元素之間相互關系進行拓撲檢查；檢查模型是否符合相應的標準規(guī)定的標準檢查。復核模型相關定義信息，并保證模型信息準確、可靠。
2.2.2施工圖設計階段保證措施
由于BIM協同設計，必要時可以通過人員的合理分配在同一中心文件中協同建模，提高生產效率，保障工期。根據以往經驗，針對制圖中后期出現的中心文件崩潰的問題，采用土建專業(yè)和設備專業(yè)分別建立各自工作集，之后用鏈接的方式協同作業(yè)，避免了模型過大而造成崩潰的現象，從根本上杜絕后期的時間浪費；BIM正向設計中科學的拼接方式是保障出圖效率的關鍵。按照拼接方式以組為核心與鏈接文件相結合，快速準確拼接復用戶型并轉化施工圖；在施工圖接近尾聲的時候各專業(yè)負責人會進行針對BIM模型的三維校對，在三維模型當中對圖紙進行第一次校對。修改完畢后打出A3白圖進行二維校對。兩次校對修改完畢后送交華域總工進行審定，確保出圖質量。
3BIM正向設計發(fā)展建議
目前，BIM正向設計僅在某些重要復雜工程中進行探索和應用，還未廣泛應用于住宅建筑中，其中一個重要原因是BIM正向效率略低于傳統CAD設計，對于設計單位來說可通過以下幾方面進行改進。
3.1建立戶型素材庫
BIM軟件內族庫擁有可重復利用的特性，族庫的完善將影響著BIM正向設計的效率、準確率、以及對施工的指導意義，故應建立大多數開發(fā)商主力戶型素材族庫。并且要求所有戶型均可用參數控制，方便根據指標進行住宅開間進深的調整。標準化的戶型庫通過反復校審、三維協同，能夠最大程度的在滿足精細化出圖的前提下，大幅提高出圖效率。
3.2提高設計師素質
BIM技術歸根結底只是一種全新的軟件應用體系，軟件的作用只能是輔助設計師更好的完成設計，同時提升精度、減少錯誤。好的設計還是需要設計師具備良好的專業(yè)素養(yǎng)和敬業(yè)精神。對于BIM正向設計的目標應該是用最先進的工具做最優(yōu)秀的設計，從而更好地為地產開發(fā)商服務。
3.3建立標準化正向設計體系
目前建筑行業(yè)的BIM應用水平不斷提高，技術也逐漸成熟。國家和各省市也逐漸頒布相應的交付標準和應用指南。為了更好的針對每一個開發(fā)商的需求做BIM正向設計，設計院應不斷總結標準化經驗，參照各大開發(fā)商二維設計標準化手冊，建立BIM三維標準化設計體系，制定相應的BIM正向設計服務方案，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在設計、施工以及運維之間的信息傳遞需要軟件的支持。BIM技術的實現不止一個軟件，常用軟件有十幾類，而且每一類軟件的選擇也不止是一個產品。BIM實施的關鍵是BIM軟件良好的適用性與導入性能。目前，某些結構設計軟件生成的結構構件鋼筋信息與已有施工圖模型不符，當導入到算量軟件時，對于梁、墻、柱，板（通長筋）需大量手工調整或手工輸入，這樣大大降低了工作效率和BIM技術的優(yōu)勢。主要原因是結構設計軟件部分設計細節(jié)未考慮完善，未植入某些開發(fā)商的內部結構標準化要求。
4結論
在設計階段開始應用BIM技術不僅對整個項目來說意義重大，也是發(fā)揮BIM優(yōu)勢的關鍵所在。BIM正向設計相對于傳統CAD設計，具有大幅度提升圖紙質量和出圖效率，出圖后的模型具有可供施工和運維階段使用等優(yōu)勢，是今后建筑設計的發(fā)展必經之路。設計單位應根據各大地產商戶型標準化條件，建立大多數開發(fā)商主力戶型素材族庫和BIM三維標準化設計體系，制定相應的BIM正向設計服務方案，提高設計師的專業(yè)素養(yǎng)，配合軟件間的兼容性，必將使BIM正向設計在住宅建筑中得到廣泛應用，更好地實現BIM信息模型在工程全生命周期的應用價值。
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作者：侯獻語 尹晶 單位：遼寧省交通高等?？茖W校