BIM技术的建筑协同设计应用研究

张玉龙

（河北建筑工程学院 075000）

1 引言

根据国家最新政策，加快建筑信息模型（BIM）在工程建筑中的应用，推动信息化建设与自主知识产权软件的产业化，具有积极的应用价值及现实意义。目前许多建筑设计项目依然按照现有设计理念进行，许多方案设计只是凭借业主想法进行设计，或者借助简单场景，利用CAD图纸进行施工。特别是在复杂区域，单凭传统经验进行构造三维图纸。由此，缺乏实际的三维信息模型面临的问题较为严重，具体体现在管线复杂区域且有限空间内无法施工，出现返工的现象。在此背景下，BIM技术出现有效解决了此类问题。在此背景下，本文试图通过分析BIM技术在建筑协同设计中的应用，并提供一定的优化思路，以供更多学者参考。

2 BIM技术相关理论概述

建筑信息模型（BIM）是集项目前期规划、中期建设及后期管理运营一体、涵盖所有参数的体量模型。具体而言，该技术包括建筑与设备信息、施工规划周期、物业管理等内容。BIM技术最早应用于建筑及智能化建设当中。从具体内容来看:①BIM技术是构成建筑载体的基础，它涉及建筑、给排水、电器等类型。同时，借助REVIT等软件搭建建筑模型，并将这些完整的模型链接在同一个文件夹中，使得CAD图纸可以实现立体三维的效果，从而反映出即将建造的建筑效果。②BIM技术的价值在于，能够载入模型真实信息，使得建筑与设备信息同步呈现在模型构架中，使其拥有生活气息。进一步赋予构件生产日期、维保信息、生产日期等厂家信息。这些信息能够有效起到链接作用，便于各个主体实施监控工程项目进程。③BIM最重要的价值是建筑后期维护。将建筑所有构件信息融入模型中，交付建筑之后通过第三方协同软件对整个建筑进行整体管理与维护，确保各个构件可以正常运行。

3 基于BIM技术的建筑项目协同设计

开发商在拿到一款地的建设权时，会将相关参数交付给设计院或方案公司，使得有限容积空间布置更多楼宇。然而，伴随高层及高超楼层的出现，正面向南建筑如若受到其他建筑物的遮挡，会导致建筑之间有效距离无法满足正面采光的需要，以此带来更多利益冲突。但由于BIM技术的出现，使得各项规范都录入到相关软件中，利用计算机在建筑总图基础上建立建筑体量模型，通过采光计算软件进行测算。最后，循环渐进的计算能够让户型优化让客户满意。具言之，BIM技术在建筑项目中的协同应用，主要通过前期、中期、后期方面的设计。

3.1 BIM技术在建筑项目前期中的协同设计

在本次设计中，选取总建筑面积为62185m2，层数为地上5层、地下1层，建筑高度为25.62m。建筑性质为办公建筑，所采用50年设计年限，耐火设计为民用建筑1级。防水等级为2级。建筑结构形式为全现浇钢筋混凝土。具体方案设计如下：结合业主意见与功能布置规划，设置了办公室、会议室、会客区。其中，办公室采用中央空调。空调冷源、热源都由能源中心提供。数据方采用恒温恒湿空调。但是，由于配电室散热量较大，故设置通风机空调系统。通风系统为气灭排风系统。为了加快模型构建速度，将其余功能相同的区间合并为一体。

3.2 建模中期的协同设计

此次利用BIM技术对前期方案认证及后期施工进行有效协同，从而实现减少变更、缩短工期的目的。由于地面外形复杂，传统施工难度较大，而利用BIM技术能够有效解决构件定位、布线等复杂问题。据此，将整合形成专业的BIM深化设计模型，投入实际工程中。

首先进行统一边界参数。由BIM技术团队根据移动中心项目需要，使用CAD图纸在REVIT中建立高轴网，通过协同云平台将此分享给不同地区参与设计的其他工程师。然后，由各个设计师将统一的轴网链接到本地建模模板中，将其转为自己的模型轴网，以此建模。其次，各专业内部协调。将BIM技术引入对接专业模型，利用云平台整合各个专业模型，以此减少不同专业重复建模的问题。进一步，将较大的建筑项目在模型中细分为各个部分，在关键难点处利用三维可视化功能，测试施工进场前的排布测试。此外，将各个专业材料统计进去，实现模型与关键信息关联，以此查看相应的数据信息，使得前期模型、施工进度、后期维护合同自动关联。

3.3 后期运营维护中的协同设计

将赋予参数化的REVIT模型文件导出，通过转化软件转化为IDF格式，从而传入能耗模拟内核分析软件（Energyplus）中。由其自动提取REVIT模型中的参数，依据规划好的热区信息及相关的运行能耗软件，根据实时运行的数据与最初设计的能耗参数进行比对，根据认证具体标准对各类因数进行优化。在后期具体运营期间，将BIM模型导入系统，并依据开发商云服务及CAFM软件实时管理建筑的全生命周期。根据与用户签订的合同要求，细致划分模型图，使得具体模型空间能落实到户。在具体建模中，依据设备内置信息生成的参数设计保养维护周期表，实现参数化的维护管理。

3.4 综合评述

通过本次基于BIM技术的建筑前期规划、中期衔接与后期维护的协同设计应用，最后可以归纳得到，传统二维设计在理念、现实设计中存在空间利用率不足的问题，可以从BIM技术中得到弥补。基于BIM技术能够协同CAD图纸在空间放样缺陷，将杂乱的线条图赋予三维立体信息的虚拟模型。同时，BIM技术能给各个参与者提供真实的体量信息模型，为各方随时提取可用的参数提供详细的数据。在中期阶段，能能够有效衔接前期规划和后期维护过程，实现精细化管理。而在后期维护中，BIM技术也可以充分发挥其作用，优化建筑管理细节。

4 结束语

综上所述，采用BIM技术能够实现建筑设计不同阶段的全面应用，要优于传统设计思维。BIM技术推动了传统建筑业发展，并满足了复杂工程建设需求，是一次比较重大的变革。随着信息产业不断优化升级，BIM技术将在建筑行业市场发挥更大作用。此次BIM三维设计在建筑协同中的应用，具有一定的参考意义。