岳 磊
天津北科置业有限责任公司 天津市 300400
摘要：现阶段，我国科学技术水平显著提升，BIM技术如何应用在协同设计中，结合实际工程，用小型卫生院项目逐项说明BIM技术在协同设计方面实施过程；通过实际项目，与传统的设计过程进行比较，说明BIM技术在协同设计中展现出来的优势。
关键词：BIM技术；协同设计；应用
引言
近年来BIM技术在工程界的应用越来越多，从设计、施工到运行维护管理，因其重要价值而被认为是行业的一次革新，是未来数字建造的发展方向。BIM技术服务于工程建设的整个周期，而设计阶段则是该技术应用的关键阶段。大幅提高设计质量和效率，可以为后期施工及运行维护阶段的应用提供技术保障。目前，我国设计行业处于由传统CAD设计方式向BIM设计方式转变的过渡期，相关标准及方案实施仍不完善。在此背景下，本文提出了基于“工作集”模式的BIM协同设计，探索该模式的适用性。
1BIM技术概述
BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为此模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。BIM有如下特征:它不仅可以在设计中应用，还可应用于建设工程项目的全寿命周期中;用BIM进行设计属于数字化设计;BIM的数据库是动态变化的，在应用过程中不断在更新、丰富和充实;为项目参与各方提供了协同工作的平台。我国BIM标准正在研究制定中，研究小组已取得阶段性成果。近年来，随着信息技术的发展和认知水平的提高，BIM技术的应用在国内工程建设领域形成一股热潮。除了前期软件厂商的大声呼吁外，政府相关单位、各行业协会积极参与和培育BIM的应用市场，大型企业也开始利用BIM技术提高项目建设的工程质量和管理效益。我公司在电网、民用建筑等BIM应用市场也已经得到突破和开拓。BIM应用市场前景已逐渐明朗。BIM作为一种创新的工程项目设计、施工、管理方法，包括三维建模、自动成图、智能参数化组件、关系数据库、实时施工进度计划模拟等，是以三维数字技术为基础，集成了建设工程项目各种相关信息的工程数据模型。BIM以协同工作为基础，可以帮助建设工程项目提高效率、降低风险，是一种对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。
2对于BIM技术应用于协同设计的优点
一是工作量相比来说大为减轻，以往在施工图设计中，建筑专业向其他专业提资之后，若遇到平面图发生变化，需要标注清楚重新提资。如果建筑单体简单，工作量小，那么修改起来比较容易，但是如果遇到复杂的，难度较大的项目，在校对这一块工作量都很大，很容易出现疏漏，造成设计失误，导致在后续的施工过程中出现自相矛盾的地方。二是在传统的施工图设计中，各个专业各自为政，没有一个统一的考量，尤其是结构和设备专业，在实际工程中很容易出现标高冲突的问题，这种问题，在校对过程中都不易被发现，经常在施工图交底和施工过程中，才发现相应问题，实际工程中甚至还有施工之后发现标高冲突返工的现象，不仅造成了不必要的能源浪费，还给设计院造成损失。三是建筑是设计师对建设方要求的回应，但是因为专业不同，建设方往往对空间尺度没有合理的概念，对设备安装及位置没有直观感受，而且建筑的诞生是有时间的，一些项目甚至需要几年才能完成，而且一旦完成再进行大规模的改动，不但不环保，还会造成经济损失。在协同设计中，应用了浸入式的小动画，在项目方案阶段，就能给建设方直观的感受，可以未雨绸缪，及时对方案进行修改完善。
3BIM三维协同设计应用
3.1结构专业三维协同设计
结构专业的建模主要为梁、板、柱、场地开挖以及基础，在建模中需要与建筑专业紧密配合。在布置好结构构件后，可进行结构方案的整体计算分析，目前国内主流结构计算软件盈建科ＹＪＫ具有与Ｒｅｖｉｔ模型互通的结构，因而Ｒｅｖｉｔ结构模型可导入盈建科ＹＪＫ中进行试算，对轴压比、结构侧向刚度等信息进行核对，调整结构构件的尺寸，并得到配筋信息。从而在Ｒｅｖｉｔ模型中对构件进行相应的调整，并对混凝土结构进行配筋建模，便于后期工程量统计。
3.2专业计算与协同
因大型软件需要非常高性能的计算或渲染能力，这时可专门调用更多的资源进行支持。通过显卡虚拟化和透传技术，按业务需求灵活分配资源，在有限的成本下做到最大的利用率，计算完成后可进行资源回收，避免计算资源的浪费。在云平台上，大型计算软件可独立共享给每一个可能会使用的设计人员，而不是每一个用户都装一套软件，这既方便了设计人员使用，也避免了在系统里安装软件过多造成的冲突，又能节省本地资源。
3.3结构协同设计中参数化设计
首先来说，需要进行相关数据信息的参数化建筑，可以根据实际的建筑形体特征来创建出一个相应的结构形式，这样一来就可以极大的提升工程设计的整体效率。其次可以构件起建筑工程结构的分析模型，这时利用BIM技术可以对相关的建筑工程结构的信息进行相应处理，并且还可以科学合理的对相关的数据信息进行分析。BIM技术可以实现对建筑结构实体构件的创建，并且还可以根据相关的数据信息自动的生成相关的数据模型，这样一来就可以对刚度数据和节点信息等的相关数据信息进行合理化的处理，最后还可以进行多方案的结构优化设计。在进行建筑工程建设的时候可以对相关的建筑模型进行处理，并且在进行结构方案设计的时候往往会同时有多种可供选择的方案，所以参数化BIM设计平台可以相应的允许相关设计人员设计出多个满足结构安全的备选方案，然后在相关的模型当中也会相应的设定出相关的选项。
3.4设计净空优化
通过在建筑物内部放入虚拟人物进行漫游，找出净高有问题的部位或楼层，再通过层高参数修改完成优化，快速高效地完成净空优化。而这样的协同工作相较于传统协同设计在设计效率提升方面有了很大的进步，主要表现在以下几个方面：基于BIM技术的三维模型简单直观，冲突检测提高设计质量；项目注册时录入的信息可供设计各专业随时查看，方便高效；各专业在项目群众沟通交流时可随时截取三维图形，使沟通更加高效直观；文件存储功能及权限管理功能方便各专业模型在相关专业之间的传递，同时减少了文件传递过程中出现的错误的机率。BIM技术已为我们带来许多便利，基于BIM技术的建筑设计协同平台将BIM的各种优势整合，另外集成沟通工具、项目管理工具等多种信息化工具，大大提升了建筑设计的整体效率。
结语
在现代建筑设计工作中，以BIM技术为基础的设计方法与传统意义上的二维设计方法相比是一次建筑设计技术的飞跃与革新，既满足了当代建筑设计高品质、高效率和高难度等实际要求，又促进了建筑业持续发展。伴随BIM技术不断发展及其应用软件、工具的日益完善，其在建筑设计领域必将发挥出更大的作用和价值。
参考文献
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[2]刘丽红，周晓娟．基于ＢＩＭ技术的实施模型研究［Ｊ］．安徽建筑，２０２０，２７（１）：２４１－２４２.
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