建筑信息模型技术在室内设计中的应用研究

2021-11-25邱超男

中国建筑金属结构 2021年10期

邱超男

建筑信息模型技术（BIM）技术包含建模、应用两个阶段，建模以三维数字技术为核心，通过模块化的手段将设计数据在模型中呈现出来。这些与建筑有关的模型构成了完整的数据库，让相关技术人员在各环节工作中都可以利用该模型数据提升设计质量和效率。

1.建筑信息模型的建筑施工图设计与实现

1.1 BIM 模型设计

在设计BIM 模型时，主要需参考有关设计标准逻辑结构，且在具体设计时还要考虑运行效率和便捷性。在逻辑结构设计时要做好结构施工图设计，在材料信息类模型中需要涉及钢筋等各类施工材料信息；结构构建中要设计各类板、梁等信息；计算结果中要设计内力等信息。这些模型相互影响相互作用，共同构成了统一整体，让建筑模型更为完善[1]。

1.2 BIM 模型构建原则及工作流程

1.2.1 建模原则

在构建BIM 模型时要坚持分阶段综合建模原则，即对难度大项目，要通过深化方案设计来构建模型，而对于较为简单的项目，就可以依据建筑设计要求来建模。在建模时，分阶段综合建模，先要建立方案模型，再依据业主要求，优化设计方案，形成深化模型。在设计时必须控制好精度，保证模型设计的科学性[2]。

1.2.2 工作流程

（1）概念设计。在BIM 模型设计中，除了要保证创意的完整性外，还要对建筑面积、建设收益等加以考虑，以保证整个建筑结构布局的科学、有效性[3]。

（2）方案设计。在该阶段应用BIM模型，可以对方案的实用性等加以论证、分析，且对建筑能耗、采光等加以优化，让建筑模型更加合理。

（3）施工图设计。建筑设计涉及的内容很多，且比较复杂，以往的二维模型已不能适应现在建筑建设的实际需求。而建BIM 模型的运用可以优化建筑模型设计，保证设计的精准性。

（4）管线综合设计。在设计大型建筑模型时，管线设计难度比较大，而BIM 技术的应用就解决了该问题，可以利用三维模式来布局管线，让其更为科学化[4]。

2.BIM 技术在建筑设计中的应用

2.1 BIM 技术在可视化设计中的应用

在以前室内设计人员都是使用CAD设计二维施工图纸，不具备可视化特征。对大部分建筑行业人员来说，在专业信息不完善的情况下，这些复杂的二维数据很容易遗失或被误读，从而引发一系列严重后果。而BIM 技术的应用，能够将建筑设计有关的各类信息数据都整合在同一个模型中，设计人员可通过三维模型可视化分析，确定材料材质、颜色、灯光的布设等，并确定各类管线的布设情况及各类构件的布设位置，以确保设计质量。相较于二维图纸，三维模型所呈现的可视化信息能够让建设人员更直观清楚了解到设计人员所要传达的思想[5]。

在传统的室内设计工作中涉及很多的内容，包括前期的设计准备、方案确定等阶段。在前期设计准备环节，设计人员要结合具体的设计任务做好现场调研；在方案确定中，设计人员要根据自身经验，建筑实际情况，确定设计方案；在设计施工图时，设计人员要不断完善施工过程中的各类设计图、构造图；在设计实施过程中，设计人员要加强和施工单位间的联系，向施工人员准确表达自身的设计思想，有需要的情况下，还要依据现场具体施工情况更新、优化设计图。在整个设计阶段，设计人员可能会太过关注方案设计本身而忽视工程设计等一些环节，或者是将大部分的时间放到设计图纸层面等。而应用BIM 技术，设计人员就能够将方案加以落实[6]。

此外，应用BIM 技术将施工图从模型中导出，能够让设计人员有更充足的时间对设计内容加以研究和验证，保证设计质量。而对施工方，BIM 技术的应用让信息的传达更加高效，让施工人员能够更清楚了解到设计人员的设计理念，降低了错误信息的发生概率。

2.2 BIM 技术在数据关联变化、智能联动设计中的应用

BIM 技术最核心的思想是参数化设计思想，是对新型设计方式的抽象性表达。在室内设计中参数化设计的运用达到了数据关联变化、智能联动的效果，当对设计模型的某处进行修改时，其他各处可联动修改。因为在任何视角下的图纸都是在同个模型中，设计中所包含的各类图注、各类数据信息都是关联在一起的，且各构件间也是一种关联关系。如，除掉设计中的墙面，则处在该墙体的门窗等各类构件也会被删除。若是模型内的某个构件位置改变，则处在该构件中的构件位置也会变化。正是因为设计数据的这一特征，给设计人员的设计工作带来了极大的便利，他们不需要注意去检查全部的视图，这就提升了设计工作的效率[7]。

2.3 BIM 技术在信息共享、协同工作中的应用

协同工作是通过制定完善的协同机制，确保设计信息在各队伍或个体间能够有效传递，以使设计工作更具完整性、连贯性。在以往的室内设计工作中，各参与方所提供的设计数据信息并非在同一个平台，这让信息的传递面临很多的问题，如因所用到的软件不同，交互困难，信息匹配困难。BIM 技术的应用提供了设计数据集成平台，凡是与建筑设计有关的数据信息都集中在数据库中，让各阶段的施工任务都能够及时、有效地传递信息。

基于BIM 技术建立协同工作平台，主要包含专业内及专业间协同设计两个层面。其中，专业内的协同设计，体现在分工细化。为了保证模型信息实时同步性，如果不区分同专业人员的工作，则极易导致因沟通不合理出现重复工作的问题，浪费人力资源。通过构建专业内协同设计工作集，各专业设计人员在工作时都会自动生成用户文件，并得到各图元编辑的权限，系统会按照要求将设计好的模型上传到中心项目文件，并下载他人上传的数据。该平台的工作界面清晰，所有人都不可以调用处在编辑状态下的图元，若是设计人员要得到不在自身负责范围内的图元编辑权限，就要向拥有权限的设计人员发出申请，只有得到同意，其他设计人员才可以使用。专业内协同设计工作模式在有效提升了项目设计效率的同时，防止了专业内设计人员设计误区等问题的产生，使设计师间可以实时共享数据信息[8]。

专业间协同设计指的是在构建建筑信息模型时，要保证信息的完整性依赖于各专业设计者的协同设计，如电气、结构等。利用BIM 技术构建各专业间的信息共享平台，各专业设计方能够在同一个模型中完成有关操作，实现信息的共享交流。BIM 模型中的各设计环节数据信息的集成都能够为后续工作的顺利实施奠定基础，既保证了设计信息在各专业间的共享，又避免了信息的遗失、缺损。

2.4 BIM 技术的碰撞检查与虚拟现实渲染

在室内设计中，各类装修构件很多，常常会和水电等各类管道及一些常用设备间出现碰撞。因为传统的设计是二维设计，建筑的各环节设计任务都是独立展开的，各阶段、各环节都需要绘制一张图纸。这就导致各环节工作无法协调统一起来，各构件碰撞成为普遍现象。但BIM 技术的应用，各构件的设计、布设都变得更加合理，在确定了要被检测的模型内容之后，点击“碰撞检查”指令，就能够自动扫描有矛盾、重复碰撞的图元，对碰撞模拟状况加以分析，告知相应的碰撞数目。

另外，无论是在前期的概念设计还是后期的深化设计过程中，BIM 技术都能够满足设计人员直观生动的设计要求。在室内设计中，灯光、家具等的布设会影响设计的效果，从三维模型中可以直观看到这些构件、物品的材质等信息，为了让效果图更加真实、完整，可以利用BIM软件的渲染功能来渲染三维空间，这是传统二维模型所不能实现的。