基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程研究

文/蔡玉华，中国人民大学

建筑工程的设计是协同设计，在多个专业设计师的共同作用下来完成建筑工程的专业设计，以往整个建筑工程设计通常采取二维空间的平面模式，各个专业设计师紧紧围绕二维图纸展开建筑施工图的设计。在现代信息技术的日益发展的今天，三维技术也逐渐开始被应用到建筑设计领域，有效促进了建筑设计思维的转变，有效的增强了建筑设计各部门之间的沟通协调，三维空间的优点也为施工图纸的设计、修改提供了重要参考支持，在建筑设计过程中有效节省了各类消耗。基于此，文章就基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程打造问题进行探究。

1 建筑信息模型基本概述

建筑信息模型是指在信息科技发展下，借助三维设计和一系列工程软件所打造的一种可视化数字建筑模型，从而为建筑设计、结构设计、施工管理、开发商运行等各环节人员的操作提供重要平台支持，引导他们借助三维模型来对建筑项目进行设计、建设和运营管理。

在经济全球化的影响下，BIM技术开始被我国建筑设计团队所认识，各个设计团队和地产公司纷纷打造了BIM技术小组，其中涵盖国内外多个先进设计团队等，就整个建筑项目的策划、设计、招投标、施工、租赁、销售、运营维护、改造升级等进行了优化。BI M技术在建筑施工领域中的应用逐渐改变了项目参与各方的协作方式，提升了整个建筑企业的工作效率。

在建筑信息模型中，协同是整个建筑信息模型打造的核心，协同和技术是建筑信息模型实施的重要关键，二者彼此依赖。在建筑项目设计的过程中各部门人员互相协作能够将不同专业的建筑信息模型进行链接，提升建筑设计成果的利用率。在建筑信息模型的作用下会改变当前协同设计线型工作模式，打造一种涵盖建筑设计、施工、管理、运营等多方面的建筑设计工作模式。

2 基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计对象和理论基础

2.1 研究对象

基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计所研究的范围涵盖建筑初步设计、建筑专业、结构设计以及MEP专业的施工图设计。在新时代的影响下，建筑设计经历了一个全行业的变革——建筑信息化。在变革的过程中，多个地区制定了建筑信息模型应用标准，基于建筑信息模型的建筑多专业协同工作方式逐渐被人们任何和接受。文章所研究的建筑信息模型多元协同设计包含建筑结构、M EP等多个专业协同设计流程。

2.2 理论基础

基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计不是简单的设计发明或者创造，而是综合协同学、社会学、计算机科学、信息科学、管理学等知识共同组成。协同设计和一般意义上的合作设计不同，而是在信息化社会中以人们协同工作方式为基本背景，以计算机技术和通信技术为基础的，能够满足人们需求和劳动方式的特点。基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计理论充分考虑了可持续发展的思想，能够帮助建筑施工和设计人员站在新的角度和立场上来审视建筑、结构和MEP等专业的关系。

2.3 研究意义

建筑行业是我国国民经济的重要支柱产业，建筑行业发展和社会经济进步存在密切关联。当前，我国建筑行业发展快速，为国家经济发展做出了重要的贡献。在信息化的今天，怎样利用建筑信息技术来更好的促进国民经济发展是每一个建筑行业工作者需要思考和解决的问题。在以往的建筑施工往往采取的是单线设计模式，建筑施工工作量较大。而在建筑信息模型的作用下则是能够实现动态化施工，打破各个专业之间的施工阻碍。

3 基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程

基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程将建筑、结构、MEP工程、开发商、最终用户所提供的信息集成在一个虚拟的三维模型上，从而为建筑工程的施工设计、建造、运营管理等提供重要参考支持。

图一：基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程图

基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程具体体现在以下几个方面：首先，制定用于指导该项目团队的多专业协同设计协调规划，确定项目整体计划，要求各个专业设计师能够明确各阶段的具体工作任务。其次，在任务范围内核查各个阶段的施工设计质量，减少因为施工不明确而引发的一系列问题。最后，明确各个专业设计师的工作权限，在施工过程中避免对某一个项目重复设计，提升工程设计成效。基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程情况如图一所示。

3.1 打造初步建筑信息模型

打造初步建筑信息模型的时候需要考虑体量关系，通过提升模型的精确度来满足系建筑项目的基本功能要求，之后通过网络系统来将工程项目BIM模型信息共享给专业的设计师。

3.2 建筑信息模型平台的选择

建筑信息模型协同设计应用需要根据建筑项目施工不同阶段来有选择的进行，在应用多类软件的情况下根据设计项目的需求来选择适合的软件平台。在建筑信息模型平台的选择上不仅要考虑实际工程的设计需求、设计人员工作素养，而且还需要注重软件供应商的支持力度和后续培训指导，增强各个软件之间的信息共享和交互功能。

3.3 建筑信息模型的细化

在以往建筑信息模型打造的基础上根据需要制定多专业协同设计协同规划，专业设计师可以根据社会需要来打造一个专业的建筑设计平台。在具体施工操作的时候，建筑设计师可以按照MEP和建筑结构要求来对工程施工项目进行优化，具体涵盖建筑的厚度、门窗的尺寸大小、门窗的类型等。在建筑信息模型的作用下，建筑设计师可以清晰的看到整个建筑结构和MEP图纸，从而更为精准的确定建筑门窗开口大小、建筑房间布局大小、建筑楼梯安排等情况。

3.4 审查协调设计

在以往的建筑工程设计中，各个专业设计人员的工程设计仅仅围绕施工图纸的内容进行，在施工图纸设计完成之后以人工方式来对施工设计图纸进行全方位的审核。这种设计方式比较繁琐，在无形中浪费了较多的人力、物力和财力，且在具体设计的过程中难免还会出现一些疏漏。在建筑信息模型的作用下，计算机能够自动高效的完成各个项目的核查，减少项目设计的冲突。

3.5 重复修改和优化设计

在碰撞检查和协调设计的过程中如果发现了施工设计问题则是需要重新返回到相关的建筑信息模型中，在各个专业部门的综合协商作用下来优化建筑设计信息模型。

4 基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计案例分析

建筑信息模型在某图书馆和办公楼建筑设计中得到了应用，在应用的过程集中智慧探讨和分析了基于建筑信息模型的多专业协同设计分工工作流程。

文章所研究的项目工程占地面积在32000平方米，建筑本身兼具公共图书馆和高校图书馆功能，在使用的过程中面向全体大众，能够满足各种类型读者的读书需求，还能够为科研机构服务管理提供重要保障支持。

在该建筑设计的过程中要着重解决好城市中心区域大型公共建筑和校内外环境、道路交通、功能布局、空间形态优化等问题，并借助先进的信息科技来打造三维化、立体化的建筑设计模型。基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计内容具体如下所示。首先，建筑设计师在设计的过程中需要全面考虑客户的需求和任务书情况。在具体设计的时候应用建筑信息模型创建初步模型，在这个过程中充分研究图书馆项目功能、区位交通等条件的限制。其次，建筑设计人员实现对项目的细化设计，确定建筑墙体的厚度、材质、门窗信息等，根据整个建筑结构、MEP等专业来确定门窗开洞位置、建筑房间布局等，优化整个房屋建筑结构的热环境、声环境和光环境等，从而使得整个工程设计达到节能的发展目标。最后，建筑结构设计师将建筑BIM模型和Revit软件的结构模型联系在一起，打造出一种共享模型，在整个建筑结构模型中额外添加柱、梁、楼板、剪力墙、基础构件等，加强对整个工程材料使用力学性能、单元截面特点、荷载组合、支座条件的分析，从而使得整个建筑结构设计达到国家规范要求。

5 基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计发展展望

5.1 应用优势

第一，场地分析和建筑面积预测的优势。建筑设计师按照客户的需求和任务书在Recit软件中打造一个整体的体量模型，模型在使用的时候能够根据建筑的功能、建筑面积、建筑容积、建筑密度等指标来预测整个房屋建筑的可建设范围、层数信息等，在具体使用过程中通过调整体量模型参数信息来调整整个房屋建筑的面积。第二，碰撞检查的优势。在建筑信息模型的作用下能够在较短时间内来完成对整个工程建设的评估，及时发现建筑结构、暖通、水电等问题。并采取有效的方式来处理问题。

5.2 应用难点

在施工图纸设计的过程中虽然拥有大样图作为基本参考，但是想要提升整个建筑工程施工的精准度，还需要在原有设计图中导入大量的CAD图案和复杂的玻璃幕墙。而在导入的过程中往往会出现一些无法自动连接的问题。

6 结束语

综上所述，基于建筑信息模型的多专业协同设计使得各个设计专业在利用同一个建筑信息模型的基础上能够在统一的平台上来推进建筑协同设计，确保整个建筑工程施工设计的精准性和协同性，打破以往建筑模型设计的弊端。为此，在建筑行业快速发展的今天，需要相关人员在充分认识建筑信息模型内涵和特点的基础上，结合整个工程施工实际情况，就如何将建筑信息模型更好应用到房屋建筑施工设计中进行策略分析，旨在能够更好的促进整个建筑工程施工建设发展。