ＢＩＭ技术在建筑协同设计中的应用研究
(福州软件职业技术学院ꎬ福建 福州 ３５００００)
摘 要:设计阶段在建筑工程的全生命周期中占据着重要地位ꎬ设计质量将对整个建筑工程的质量、进度及投资等产生巨大的影响ꎬ传统的二维设计效率低下ꎬ各专业沟通协调困难ꎬ已无法满足当前建筑设计行业信息化发展的需要ꎮ而ＢＩＭ技术对改进软件数据交换问题、推进项目集成可以起到ｔｏＣＡＤ为制图工具进行平面图纸的设计ꎬ最终各个专业的设计成果都是以二维平面图纸展现ꎮ但是各个专业的设计过程中没有较为有效的方法实现信息沟通及信息共享ꎬ各专业的设计变更也很难及时地与其他专业设计者沟通协商ꎬ这样很容易使设计变更无法及时地被传递ꎬ以至于某些专业设计余秀娣
至关重要的作用ꎮ
关键词:ＢＩＭꎻ协同设计ꎻ设计效率中图分类号:ＴＵ７４１
文献标志码:Ｂ
文章编号:１６７２－４０１１(２０１８)０７－００３５－０２
１ ＤＯＩ:研究背景及意义
１０３９６９/ｊｉｓｓｎ１６７２－４０１１２０１８０７０１６
建筑行业因设计不当及设计冲突等问题的存在造成高达
２０００年ꎬ英国«经济学人»杂志刊登的一篇文章中指出
３０％因其设计软件的数据交换问题每年损失将近的浪费ꎻＮＩＳＴ在２００４年时发表报告ꎬ指出建筑设计领域１５８亿美元ꎮ
提高效率要从源头抓起ꎬ提高设计阶段的效率及质量对整个建筑工程的价值提升具有重要意义ꎮ
在这样的环境下ꎬＢＩＭ(ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ)技术应运而生并逐渐进入人们的视野ꎬ建筑信息模型是以三维
建模为基础ꎬ集成了建筑全生命周期的信息ꎬ实现虚拟设计、虚拟建造及虚拟管理ꎬ以直观的形式展现完整的模型ꎮ不仅能够解决传统设计带来的表达困难ꎬ还在设计的过程中减少了各专业的设计冲突ꎬ能有效减少各专业重复的绘图工作ꎮ英国商务办公室曾在２００７年时发表报告ꎬ提出通过大力推进项目集成化ꎬ预计约可降低３０％的建设项目成本ꎮ
建设工程全生命周期中的设计阶段对于建设项目的造价影响达７５％~８５％ꎬ如果不能提高设计质量、设计效率或者不能处理好各设计专业间的碰撞问题ꎬ则必将在项目的实施阶段带来高额成本、延误工期、降低质量、隐患治理以及后续的运营维护等众多问题ꎬ并且对造价产生不可估量的影响ꎮＢＩＭ技术的运用可提高建筑全生命周期的整体效率ꎬ但是目前运用范围较小ꎬ许多大型项目被强制要求使用ＢＩＭ技术ꎬ仅用于项目展示上ꎬ耗费大量人力、财力ꎬ因此业主方从主观上不愿意使用ＢＩＭ工作的功能需求及应用需求对平台的基本构架进行初步的
技术的建筑设计协同平台ＢＩＭ技术ꎮꎬ并根据设计企业目前对协同本论文提出构建一个基于设计ꎮ
２ 基于ＢＩＭ技术的协同设计理论
在传统的二维平面设计方式中ꎬ一般不同的设计专业利用不同的应用软件工具进行各个专业设计工作ꎬ同时以Ａｕ￣
收稿日期:２０１８作者简介:余秀娣－０１(１９８９－２２
－)ꎬ女ꎬ福建三明人ꎬ工程管理硕士ꎬ讲师ꎬ工程师ꎬ主要研究方向:工程管理ꎮ
基金项目:２０１７年中青年教师教育科研项目:基于ＢＩＭ技术的协同设计研究(ＪＡＴ１７１１８１)
者没有做出相应的变更ꎬ最终导致设计工作的返工甚至发生设计冲突ꎮ
目前在我国ꎬ建筑行业的设计成果仍以二维图纸的形式进行交付ꎮ正因为如此ꎬ我国建筑领域的项目组织管理、设计成果的展示仍然是通过二维平面图纸完成的ꎬ这也是ＢＩＭ技术在我国建筑领域无法被广泛推广运用的一个重要原因ꎮ
虽然三维可视化的属性是以ＢＩＭ技术为基础的ꎬ但不能将两者完全等同起来ꎮＢＩＭ信息模型除了包含三维设计过程中的几何参数ꎬ还包含了物理特性、材料特性、力学参数等各类信息ꎮＢＩＭ信息模型通过对相关应用软件的图形计算能力的利用ꎬ在模型基础上直接生成项目的平面图、剖面图和立面图等二维的平面图纸ꎮ但是目前各类三维软件在生成二维图纸方面还有欠缺ꎬ这也是ＢＩＭ技术推广的阻力之一ꎮ
３ 协同技术及协同平台现状
“甩图板随着信息化技术的普及”大大提高了建筑设计的出图效率ꎬ建筑设计行业的第一次
ｔｏＣＡＤꎮ此后ꎬＡｕ￣
欧特克作为成为国内较为广泛使用的一种计算机辅助设计工具ＡｕｔｏＣＡＤ软件的研发企业ꎬ在原有软件的功能上ꎬ对其进一步研发ꎬ目前ＡｕｔｏＣＡＤ软件已可供建筑、结构及暖通等多专业设计工作的使用ꎮ这充分表明了许多软件开发企业开始意识到建筑信息转换和共享在建筑领域的重要作用ꎮ各类软件开发商已不再将研发重心放在单一功能应用软件的开发上ꎬ而是逐步拓宽其应用范围ꎬ对软件本身的功能进行大幅度的提升ꎮ
随着市场需求的变化ꎬ建筑行业目前已有一些公司开发出了基于ＢＩＭ技术的协同工作平台ꎬ可供业主、设计、施工等多方共同使用ꎬ目前全球最主流的ＢＩＭ协同云平台为:瑞斯图云平台(Ｒｅｖｉｚｔｏ)以及Ａｔｕｏｄｅｓｋ３６０云平台ꎬ以下为对现有云平台功能作出的总结电脑１)、平板甚至手机均可打开平台查看利用云计算技术模型随处可查看ꎮ
ＢＩＭꎬ且模型打开流畅模型ꎬ即使是超:大模型２)ꎬ项目管理可视化也可轻松流畅地开启:模型ꎮ
在线浏览审核ꎬ进行问题批注并向另一方发起任务解决(文件)各方共享、项目各方可ꎬ施工现场拍照上传３)模型合并ꎬ:与模型可将若干个小模型直接在线合模、技术资料等直接进行比对ꎮ部门、各设计专业将设计成果进行整合ꎮ
ꎬ方便各通知４)、发私信等项目群沟通ꎬ多种方式实现项目群的高效沟通:可在线对文档进行批注评论、ꎮ
发出公告５)模型版本管理:可对模型进行版本管理ꎬ解决模型版
３５
本过多、管理混乱、版本切换不便以及查找困难等问题ꎮ
虽然以ＢＩＭ技术为基础的协同设计能弥补传统设计方法中存在的很多弊端ꎮ但是ꎬ目前我国基于ＢＩＭ技术的协同设计只在个别企业中使用ꎬ主要原因是目前ＢＩＭ技术还存在诸多不足之处ꎬ现总结如下ꎮ
１)ＢＩＭ技术有一定的难度ꎬ应用的风险较高:近些年ꎬ我
设计阶段ꎬ由于地质勘探的不准确、业主方改变其意向等多重因素的影响ꎬ设计变更在所难免ꎮ当建筑设计人员对其专业的模型进行修改时ꎬ平台应能据此向其他相关专业发送变更通知ꎬ将变动的信息及时呈现给各专业设计人员ꎮ各专业的设计人员虽无权限修改其他专业的模型ꎬ但是需要查看其他专业的模型时可随时调出查看ꎮ各专业在对其模型进行编辑后ꎬ平台应能及时将各专业的模型信息进行合并冲突检测ꎬ发生设计冲突时ꎬ自动生成设计冲突的汇总表ꎬ并能在图形编辑平台中查看冲突位置ꎮ
５)实时造价控制:建筑设计人员在进行方案设计时要考
国基础建设的发展脚步还是比较快的ꎬ建筑工程项目设计行业由于各种原因ꎬ普遍存在着施工期限不足和实际的周期短
暂等问题ꎮ因此ꎬ设计单位如果在项目初期就利用ＢＩＭ技术进行设计会存在较大的风险ꎮ
２)设计流程不完善:基于二维图纸的协同设计已经形成虑业主要求的总造价ꎬ也经常因为造价超过业主预算而对方案进行修改ꎮ而造价人员７０％的工作量就是在工程量计算了一套完善的设计流程ꎬ而基于ＢＩＭ技术的协同设计流程目前尚不完善３)软件在出图方面存在缺陷ꎮ
杂项目中使用ＢＩＭ技术主要还是将其作为辅助工具:目前国内在大型及造型复
ꎬ而不是直接应用ＢＩＭ技术完成整个设计流程ꎮ主要原因是最终出图还是要以二维图纸的形式出图ꎬ而目前软件在这方面还很不完善存在的协同平台在图形编辑４)ꎮ现有协同平台不适合建筑设计企业使用出的图纸效果差ꎬ需要人为进行大量的修改工作、修改方面做得不够:目前市场上
ꎮ
ꎬ需要设计方在电脑上通过软件设计完成后再上传平台ꎬ主要是为建设方、施工方、设计方等多方的协同工作提供便利ꎬ不适用于设计企业内的多专业协同设计ꎮ
４ 基于ＢＩＭ技术的建筑设计协同平台主要功能
协同设计的基础就是建筑模型信息的传递和共享１)信息存储功能:建筑行业中各部门及各专业的设计者
ꎬ这也是实现ＢＩＭ协同工作的重要基础ꎮ在目前我国的建筑行业之中ꎬ建筑信息模型的存储形式都是文件的储存形式ꎬ这样的信息储存方式对于具有大量的数据信息的建筑模型信息存储是非常不利的ꎬ对于实现多个项目工程信息的共同储存具有很大的难度ꎮ目前的信息技术应用中ꎬ最成熟、最广泛的是数据储存技术的应用ꎬ数据库具有效率高、输出输入较便捷、信息容量大、方便信息共享等优点ꎮ所以数据库被建议用作储存模型的各类信息ꎬ这样可以在很大程度上解决当前的ＢＩＭ技术发展应用存在的信息存储问题设计协同平台上２)三维图形的编辑功能ꎬ每个专业的设计者都需要对:在以ꎮ
ＢＩＭ技术为基础的建筑ＢＩＭ数据库中的信息进行共享和编辑等工作ꎬ这样就对在数据库的基础上构建一个图形编辑平台提出了要求ꎬ每个专业的设计者都可以通过编辑平台对ＢＩＭ数据库中的对应的构件信息进行一定权限范围内的修改过程中融入了多个专业和部门的人员３)建筑设计各专业的权限管理ꎮ
:由于在建筑项目的设计
ꎬ怎样达到对人员进行快速高效的管理是非常重要的ꎮ所以ꎬ开发基于ＢＩＭ技术的建筑设计协同平台ꎬ通过该平台可以对各专业的设计者进行合理的权限设置ꎬ将信息传递的内容和设计的过程进行科学的管理分配ꎬ唯有这样才可以充分地将以ＢＩＭ技术为基础的协同信息平台的优势发挥出来ꎬ为ＢＩＭ技术的价值实现打下良好的基础４)各专业模型信息的共享ꎮ
、传递及冲突检测:在项目的
３６
方面ꎬ如果在设计阶段应用ＢＩＭ技术建立三维模型ꎬ想要做到实时计算工程总造价便成为了可能ꎮ在项目平台上加入造价人员的权限ꎬ其可在平台上输入计价信息ꎬ并对模型进行一定的补充ꎮ
块ꎬ方便设计方与业主方６)项目群沟通平台:、在协同平台上开设项目群沟通模
设计方与施工方等各方的沟通交流ꎮ在项目设计初期ꎬ在平台上注册项目信息后ꎬ输入该项目各方相关人员的信息ꎬ项目各方登陆平台后可在项目群内沟通ꎮ项目群沟通模块不仅能够让项目各参与方在群内通过文字、语音及图片进行沟通ꎬ还能够通过该模块进入建筑信息模型进行实时动态观察ꎬ例如ꎬ设计方在给施工方进行解答时ꎬ可以对着三维模型进行讲解ꎬ而设计方对模型的操控其他各方也都能够实时同步观看ꎮ
５ 小 结
了详细的分析总结１)对基于ＢＩＭꎮ技术的建筑设计协同平台功能需求进行
该平台应该具备建筑信息模型的存储功能、各专业模型信息的共享、传递及冲突检测和建筑设计方案优选等功能行了初步设计２)对基于ꎮＢＩＭꎮ
在技术的建筑设计协同平台的基本架构进ＢＩＭ信息模型数据库的基础上ꎬ开发三维图形编辑平台ꎮ与此同时开发对应的建筑专业设计软件及建筑信息模型转换功能ꎬ进而可实现对基于ＢＩＭ技术的建筑设计协同平台的初步构建功能及设计流程进行了简要的分析介绍３)对基于ＢＩＭ技术的建筑设计协同平台的各模块基本ꎮ
细介绍４)ꎬ对协同设计平台中的设计方案优选相关指标作出详
ꎮ
该功能为ＢＩＭ技术与层次分析法创新融合的产物ꎬ使建筑设计专业在设计初期的方案优选工作更具科学性[ＩＤ:００６２０８]
ꎮ
参考文献:
[１] 中国建筑行业国被动房建设网２０１５.[２０１５年十二大最值得关注的新闻－１２－１３].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｃｐｈｃｗｅｂ.[Ｍ/ＯＬ].ｃｏｍ中
/[２] Ｉｔｅｍ２０１５/Ｓｈｏｗ.培训网年这些标准影响ａｓｐ?ｍ＝１＆ｄ＝１３８２８.
.[２０１６－０１－０６].ｈｔｔｐ:ＢＩＭ/未来发展/ｗｗｗ.ｕｉｂｉｍ.[Ｍｃｏｍ/ＯＬ]./２５６３９.中国ｈｔｍｌ.
ＢＩＭ[３] 乐云国建筑工业出版社.建设项目前期策划与设计过程项目管理ꎬ２０１０.
[Ｍ].北京:中
