BIM技術(shù)知識(shí)分享：BIM技術(shù)如何形成三維集成協(xié)同設(shè)計(jì)?

1. 二維設(shè)計(jì)模式的利與弊

用2D的方式來表達(dá)3D的建筑物，導(dǎo)致了建筑業(yè)設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)領(lǐng)域的明確分工，帶來了近100多年建筑業(yè)的空前繁榮和發(fā)展。二維圖紙表達(dá)的出現(xiàn)，使得建筑設(shè)計(jì)變得更加的高效和規(guī)則，出現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的建造法式與設(shè)計(jì)風(fēng)格，設(shè)計(jì)資源及建造中的經(jīng)驗(yàn)得以保留，推動(dòng)了建筑業(yè)的持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，二維圖紙表達(dá)方式的出現(xiàn)，使得設(shè)計(jì)分工與合作成為可能。建筑設(shè)計(jì)逐漸細(xì)分為建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、專項(xiàng)等門類，設(shè)計(jì)階段細(xì)分為方案設(shè)計(jì)、擴(kuò)初設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、安裝圖設(shè)計(jì)等。通過分工，更多的人可以參與到建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，通過更多的智慧勞動(dòng)共同推動(dòng)著建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

但隨著建設(shè)項(xiàng)目復(fù)雜性的不斷加大(包括規(guī)模的增大以及建筑系統(tǒng)數(shù)量和復(fù)雜性的增加等)，以及業(yè)主對(duì)縮短工期和控制造價(jià)、提高建筑品質(zhì)的要求漸高，使得細(xì)分的建筑設(shè)計(jì)行業(yè)對(duì)于協(xié)同的效率(時(shí)間和質(zhì)量)相應(yīng)地也有了更高的要求。

2. BIM建筑設(shè)計(jì)模式的特點(diǎn)

BIM技術(shù)作為一種更直觀的可視化三維信息模型設(shè)計(jì)工具，正是應(yīng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)τ谠O(shè)計(jì)質(zhì)量和協(xié)同效率更高的要求而出現(xiàn)的。B I M 技術(shù)直觀可視，使建筑師可以克服傳統(tǒng)二維圖紙的局限，在表達(dá)空間三維復(fù)雜形態(tài)方面的局限，從而極大地拓展了建筑師對(duì)建筑形態(tài)探索的可實(shí)施性，也有助于建設(shè)領(lǐng)域各參與方快速理解建設(shè)項(xiàng)目從無到有的設(shè)計(jì)過程及成果。BIM讓建筑設(shè)計(jì)從二維走向了三維，并走向了數(shù)字化建造，這是建筑設(shè)計(jì)方法的一次重大轉(zhuǎn)型。

BIM技術(shù)使建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、空調(diào)、電氣等各個(gè)專業(yè)能夠基于同一個(gè)模型進(jìn)行工作，從而使真正意義上的三維集成協(xié)同設(shè)計(jì)成為可能。在二維圖紙時(shí)代，各個(gè)專業(yè)間的綜合協(xié)同是一個(gè)繁瑣費(fèi)時(shí)的工作，做得不好會(huì)經(jīng)常引起施工中的反復(fù)變更。而BIM技術(shù)將整個(gè)設(shè)計(jì)整合到一個(gè)共享的建筑信息模型中，結(jié)構(gòu)與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備間的沖突會(huì)直觀地顯現(xiàn)出來，工程師們可在三維模型中隨意查看，并且能準(zhǔn)確查看到可能存在問題的地方，并及時(shí)調(diào)整自己的設(shè)計(jì)，從而極大地避免了施工中的浪費(fèi)。

3. BIM與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系

3.1 BIM是建筑設(shè)計(jì)的工具

很多人認(rèn)為B I M不是一個(gè)軟件，它是一個(gè)概念(或理念)，是一個(gè)可以提升工程建設(shè)行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量和效率的系統(tǒng)工程。也有的人認(rèn)為BIM是協(xié)同平臺(tái)，BIM是管理。

那么，BIM究竟是什么呢?對(duì)于建筑設(shè)計(jì)整體領(lǐng)域而言，我們認(rèn)為在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，BIM都只是建筑設(shè)計(jì)的工具。建筑設(shè)計(jì)的核心是將各專業(yè)設(shè)計(jì)師的智慧成果予以正確表達(dá)，這一思想過程是任何軟件都無法取代的。

智慧建造與智能設(shè)計(jì)需要大量的數(shù)字化積累，還涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)等諸多問題，在較短時(shí)間內(nèi)尚無法實(shí)現(xiàn)。在今后的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，BIM還是輔助建筑設(shè)計(jì)各專業(yè)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)、協(xié)同、傳遞的技術(shù)工具，三維協(xié)同和管理都是BIM新興技術(shù)工具其中的功能。

只有正確理解了BIM作為設(shè)計(jì)工具的本質(zhì)，才能更好地發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，才會(huì)更積極地研究與應(yīng)用BIM技術(shù)，使技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)、智慧有機(jī)融合，產(chǎn)生更大的價(jià)值。

3.2 工具手段改變思維和行為

雖然BIM僅僅是建筑設(shè)計(jì)的工具，但工具性能的改變，也勢(shì)必影響行業(yè)環(huán)境以及行業(yè)的思維方式和流程行為。BIM與CAD不盡相同。雖同為工具，但CAD的重點(diǎn)在于解決單個(gè)技術(shù)人員的具體工作需求，BIM的重點(diǎn)在于信息的模型化共享。

BIM的價(jià)值并不是簡(jiǎn)單地將二維圖紙三維模型化、數(shù)字化，將數(shù)字信息進(jìn)行集成，它是一種數(shù)字信息的應(yīng)用，是可以用于設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程效率顯著提高、風(fēng)險(xiǎn)大幅度降低。因此，BIM數(shù)字模型既包括建筑物的信息模型，又包括建筑工程管理行為的模型，將兩者進(jìn)行了完美的結(jié)合和組合。因此，在一定范圍內(nèi)，建筑信息模型可以模擬實(shí)際的建筑工程建設(shè)行為，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建造、運(yùn)維的預(yù)體驗(yàn)和管理預(yù)控。

4. BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)有建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的影響

通過多個(gè)項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐，對(duì)比傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方法，我們發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)顛覆了基于圖紙和二維空間的設(shè)計(jì)思維模式，以創(chuàng)新性的三維建模技術(shù)將設(shè)計(jì)方案更加直觀、更加全面地展現(xiàn)出來。僅就目前已有的實(shí)踐成果就足以表明，BIM技術(shù)對(duì)比傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)非常明顯，對(duì)現(xiàn)有建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的影響主要集中在以下幾個(gè)方面：

4.1 設(shè)計(jì)深度顯著加深 傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)表達(dá)形式下，設(shè)計(jì)空間模型構(gòu)建在設(shè)計(jì)師頭腦中構(gòu)成，設(shè)計(jì)成果通過圖紙、文字說明、圖集、常規(guī)做法組合來表達(dá)傳遞，圖紙內(nèi)容只是其中一個(gè)組成部分，屬于有限表達(dá)，設(shè)計(jì)成果的閱讀、驗(yàn)收，常常依賴后續(xù)參與人員的知識(shí)體系和對(duì)設(shè)計(jì)師思維的理解。在BIM設(shè)計(jì)模式下，即得即見，要求設(shè)計(jì)師完全、詳細(xì)描述設(shè)計(jì)思維和成果，模型幾乎是設(shè)計(jì)的全部，這種方式雖然大大減少了后期設(shè)計(jì)成果應(yīng)用的技術(shù)門檻，卻加大了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)和制作設(shè)計(jì)成果的工作量，設(shè)計(jì)深度顯著加深。

4.2 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)便捷直觀 在BIM模式下，設(shè)計(jì)質(zhì)量直觀可視，借助軟件碰撞檢測(cè)功能、模擬分析功能，能夠更直觀地進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化和評(píng)估。以常用的碰撞檢測(cè)功能為例，其不僅可以對(duì)機(jī)電管線進(jìn)行碰撞檢測(cè)，還可以對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)、建筑和門窗、建筑和幕墻、建筑和裝飾裝修等全面進(jìn)行碰撞檢測(cè)，優(yōu)化設(shè)計(jì)成果。

同時(shí)，借助一些模擬軟件，在設(shè)計(jì)階段，BIM就可以對(duì)設(shè)計(jì)成果做模擬驗(yàn)證，如節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等;還可以在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行4D模擬(三維模型加項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間)，從而進(jìn)行施工預(yù)控;還可以進(jìn)行5D模擬(基于3D模型的造價(jià)控制)，從而實(shí)現(xiàn)成本控制。通過模擬，能夠更加精確地對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，確保降耗、提高使用舒適度，提高項(xiàng)目控制能力。

BIM模型在施工過程中的應(yīng)用可全面提升工程造價(jià)行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準(zhǔn)度的完成工程量計(jì)算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)知識(shí)分享：BIM技術(shù)如何形成三維集成協(xié)同設(shè)計(jì)?”，更多BIM熱點(diǎn)資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“BIM實(shí)訓(xùn)”，也可點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。