BIM在我国建筑设计施工管理一体化中的应用与展望

林志野，岳 洋

1.沈阳建筑大学研究生学院，辽宁沈阳 110168

2.内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔电业局，内蒙古呼伦贝尔 021008

建筑信息建模的实质在于整合，BIM概念的实现依靠平台软件的建立，平台软件的架构应具有以下要点：

1）BIM软件应需要有完备的“接口”，此“接口”可以和市场上已经广泛普及的各类专业软件实现良好的数据传输与转换，各专业设计人员接到设计任务后，可以利用自身熟知的专业设计软件进行初始设计，各阶段设计完成后直接把结果数据导入平台软件，以便于其他专业合理的安排工作日程。

2）BIM软件应具有超强的“数据整合能力”，各部分数据进入平台软件后，形成平台软件本身的数据系统，此系统将建筑设计，结构设计，节点深化设计，机电设计整合，进行后期的“定位处理”，定位处理的结果是形成了包含各专业设计结果的数据库。

3）BIM软件同时应具有一定的“数据处理能力”，这也是体现BIM软件一体化设计理念的核心。“定位处理”所形成的设计结果必定包含各类矛盾信息，这些矛盾信息应在软件中给予提示并提出相应的解决方案，方案再分化出的各专业数据输出到专业设计软件中进行校核，以达到各专业的专业性要求和各专业之间的协调。

复杂空间建筑的建造过程对设计施工管理一体化有较高的要求，BIM很好的适应了这一要求 ，也为这一概念的本土化找到了很好的应用途径。

深圳两馆是一个典型的复杂空间建筑，整个建筑由内部主体和表皮钢结构组成。内部主体分为艺术馆和城市规划展览馆，内部两个场馆的所有竖向荷载都由各自的两组核心筒承重，核心筒外侧的大悬挑楼板采用了钢桁架系统，核心筒内部的楼板则采用普通的网架系统，整个内部主体无多余柱从而营造出了大空间的氛围。西侧入口处为锥台形的扭曲钢结构外皮，其他表皮钢结构系统则为斜面不规则布置。建筑的空间几何表达复杂，结构在多荷载多作用下的受力形态不清晰，并且结构成形效果对建筑影响较大，作为超限建筑其后期设计修改和完善的工作量巨大。

设计方应用了DP（Digital Project）这个三维数字化建模的BIM软件来实现项目的设计施工管理一体化，此软件采用网络桌面化操作，服务器设在法国巴黎，这样既有效的保护了知识产权也更加有效的利用了大型计算机对信息的处理运算能力，付费的灵活性降低了购买软件的资金压力，人机交互性的提高使得软件的运用更加人性化。在整个设计过程中，建筑设计师首先是采用DP对这个建筑进行复杂的几何建模，几何建模采用多模块化建模，各部分的建模人员在不同地点用不同的专业软件建立模型，然后将模型在DP上实现整合，从而有效的提高设计效率。之后结构设计师将DP输出的模型植入到SAP、MIDAS、ABAQUS等结构计算软件进行网格划分、各类荷载的施加、对比校核计算结果等工作。结构模型确定后通过“接口”返回DP。在DP的帮助下，结构设计师还要充分考虑结构的建造过程，对原结构进行拆分，并结合其他影响反复考量并确定结构的成形过程。界定几何形状、结构形态后，DP会可以生成比较规范的材料表、平面表达的图纸、结构的安装顺序等信息，形成模板图和施工图，为预算做好了相应的准备。最后可以把相应的信息传输到项目管理系统中，从而形成较好的项目管理架构。设计人员还可以利用DP丰富的节点库资源进行节点的设计，输出的3D节点模型可以轻松的输入到数控机床模型系统来对节点进行加工，DP的强大之处还在于它的优化分析，其中包括结构形式、节点选择建议、用钢量优化等等，这种优化不仅可以很好的控制造价，也符合低碳环保的发展趋势。

BIM的“一体化”理念为我国建筑业信息化发展带来了一个良好的发展机遇。BIM软件提倡的多界面设计可以提高设计效率，它的交互式设计可以有效降低由于设计修改造成的资源浪费。通过平台软件的应用有效的整合国际范围内优秀的设计资源，提供了沟通的平台，为国内设计水平提升、人才培养建立了良好的路径。对于超限、超规范、受力形态不清晰的结构，可以极大的提高设计人员的主观能动性，从而有利于设计过程中问题的解决。搭载施工时变力学分析功能的BIM平台软件可以充分的考虑结构成形过程对成形后结构的影响，对设计施工一体化的发展起到极大促进作用。通过设计施工一体化降低了施工过程中的不确定性，更加有利于项目管理。与数控技术的对接、全信息化的管理、模块化的设计方式很好的适应未来建筑建造过程工厂化的发展趋势。

设计施工管理一体化的本土应用有其独特优势的同时又存在诸多问题有待解决。首先，由于国内建筑类软件开发水平的限制，BIM软件在国内的应用更多的依赖进口，软件使用费用较高，成本回收期长，导致BIM软件的使用单位往往需要对人才培养以及技术风险、资金风险承担更多的压力。其次，BIM软件对我国规范的适应还有待时日。再次，我国的招标制度决定了BIM软件的本土化使用要同项目管理制度很好的结合。新概念的引进与推广，为国内平台软件开发商提升开发能力创造了极好的机遇，作为平台软件，BIM软件的完善和应用也为各专业软件的开发和创新提供了更广阔的市场。设计施工管理一体化对设计单位提出更高的要求，结构设计师应对施工与管理具备更多的认知才能适应一体化需求。另外BIM所倡导的三维建模技术不仅可以清晰的表达复杂结构，也为三维图纸在我国的推广奠定了坚实的基础。

BIM概念的应用提升了各专业的交互性，提高了设计效率和设计可靠性，极好的适应我国未来建筑市场的发展要求，在我国必将有着广阔的市场前景。