BIM协同设计在项目中的应用

刘原鑫

摘要：自从2002年明确提出BIM系统以来，其作为建筑设计、项目管理、科学施工发展的最新趋势给建筑设计以及相关行业带来翻天覆地的变化。项目细分、协同操作的设计方法带来了更加便捷、可控、复杂的建筑方案，表明了BIM系统的独特魅力。建筑信息建模作为一种创新的生产方式与工具已经成为各专业之间协同设计的最佳平台，目前已经应用于国内外的众多大型项目上，不仅保证了建筑质量，提高了生产效率，更服务于建筑项目从设计到安装各个领域，给建筑设计开启了新的时代。本文将BIM设计方法与工作实例相结合，从各专业协同设计方面研究BIM指导下的建筑设计方法：1.结合多方面观点及实践案例，阐述个人对于BIM概念的理解，并得出BIM不仅仅是结果，而是持续过程的概论。并归纳BIM分析应用的核心功能：建筑的进一步控制以及团队化操作。2.以案例为依托阐述BIM在项目上的具体应用，探讨各专业于BIM平台的协同操作，探讨合作方法以及优势所在。3.最后针对BIM在建设项目中应用的困难与机遇，寻找各个专业同BIM之间的契合点，探索出BIM协同设计的道路，指导今后的设计工作。

关键词：BIM，建设项目设计，Revit软件应用

1前言

BIM系统作为一个先进的综合性平台，这些年来国际各大事务所、学术机构都对其发展有着积极的探索。随着时代的发展，BIM系统越来越成熟地参与到大型项目中去。在建筑设计中，基于BIM系统而操作的大型虚拟建筑模型，包含着与建筑相关的大量信息，例如造型关系、材料特性、施工进度等各种参数都在此系统的掌握当中。这不仅可以用于建筑设计，还可以用于结构计算、工程统计、人员分配、场馆运营乃至在建筑行业整体建筑生命周期的各个方面发挥优势。BIM系统的本质是以计算机作为平台的一种全新的思维工作方式。这种思维强调建筑工程整个生命周期，建筑信息模型可以实现集成管理工作，这对施工程度复杂的建筑设计有着极大的帮助。BIM系统的核心是四维模拟所有的数据，各个专业之间共享数据，达到协同工作的目的。

燕郊科技转换中心是燕郊南部新城的重点建设项目，建筑面积约2万平方米，内部功能为企业办公、形象展示等，其作为新城首开的项目，有着举足轻重的地位。建筑方案依托城市空间关系，打造城市客厅概念，形成出挑约16米的大型观景阳台。方案独特的建筑形制所产生的与结构复杂的关系，给方案的后期深化带来了不小的难题。如何能够完美解决结构同建筑空间的关系，形成复杂三维空间同二维平面之间的转换是深化设计的难点。方案创作以此为契机，应用BIM协同平台于方案深化当中，发挥其优势，讨论BIM平台于实际项目中解决问题的能力。

2基于BIM系统的模型信息转换

在方案设计完善之后，开始着手扩初设计工作的准备。在开始工作之前，首先准备基于方案的CAD平面图以及3DMAX的立体模型。由于Revit软件对CAD格式的支持，很便捷的就能够同方案设计平面图进行交接，交接之后将导入文件作为底图，形成Revit模型的参考底图。在平面顺利交接的基础上，将CAD平面方案中的轴网进行信息拾取，将其作为信息模型载入到Revit当中。而在三维模型导入过程中，我们必须先明了其中的限制因素。首先我们不能够通过另外一个软件来调控插入的几何体，当前几何体只能通过自身软件进行调控，最后再拼接到一起。但3DMAX模型制作并不精细，而且需要时时调整并不能满足实际使用要求。而且其对导入的模型要求较高，虽然可以通过将文件装换成.sat格式文件以族的内容打开，并应用定制工具，加工各个族的属性，但还是存在很大的局限性。模型文件同平面文件的割裂，会给方案扩初工作带来很大的问题，并不能体现Revit的便捷性。

最终，工作团队选择以CAD平面为依托，3D模型为参考的信息模型转换模式，在转换的基础上，工作团队对工作内容进行详细的分工，加强团队协作能力（图1）。

3同结构专业协同设计

在同结构专业的配合中，由于结构专业对于Revit的结构计算方法十分陌生，对Revit计算的结果并不能保证其准确性，所以在同结构专业的配合中，采取的是结构专业提CAD模型，建筑专业将其翻成信息模型的方法。在將结构计算转换成信息模型之后，设计团队利用其同建筑专业模型相互配合，检查建筑平面同结构之间冲突的地方，调整立面同结构不协调的地方（图2）。同时利用Revit三维模拟的优势，从三维角度探讨建筑空间同结构梁、板、柱之间的关系，为方案的优化提供帮助。在建筑同结构的配合当中，总体效率较高，能够便捷的处理各个问题，更加精确地排查问题，较之前传统的设计方法，更能有效地完成建筑同结构之间的协同设计。

4同水、暖、电专业协同设计

Revit在同水、暖、电各个专业之间的配合中起到了极大的作用。在将模型导入到Revit之后，各专业可以在Revit平台应用专业软件进行方案配合。在BIM平台里，每个视图、每张图纸都是同一基础数据库的准确表达。水、暖、电专业应用的Auto Revit MEP工具，能够显著改善其同建筑师、结构师之间的协调工作。通过将管线模型导入数据库，可以快速的检验管道同结构构件是否冲突，更加准确的完成协同设计（图3）。在科技转换中心的设计中，通过Revit的管线模拟，对管线之间的间距做了合理的模拟，提高了250mm左右的建筑净高，不仅减少了经济投资，而且大大改善了建筑空间的使用品质。

基于BIM系统的Revit深化设计是对以往二维设计的一次彻底变革，它试图通过Revit平台将建筑、结构、水暖电各个专业整合在一起，并将信息条理化、精确化、三维化，使设计师原本应花费大量精力去沟通、协调的工作能够在短时间内得到精准高效地完成。

小结

本文从实际工程经验出发，主要论述以燕郊科技转换中心为实践对象的BIM信息模型协同操作的问题。利用BIM平台以及建筑全生命周期思想继续发挥计算机辅助设计的优势，以协同设计的方法达到各专业的默契配合。通过对科技转换中心协同设计的深入讨论，对比以往设计深化方法，以BIM为核心的方案优化其优点在于包含建筑全信息模型，为各个参数的提取以及输入提供便利。同时改变以往设计中各个专业之间混乱的关系，支持各个专业之间相互配合。但BIM系统还存在着很多尚未解决的问题，如行业标准、技术推广等，但最为困难的是，BIM系统对于建筑行业内部传统运营方式、设计方法的变革，是一个长远而又艰巨的任务。

参考文献

[1]徐卫国，徐丰.参数化设计在中国的建筑创作与思考[J].城市建筑，2010（6）

[2]陈辉.非线性理论下的数字化建筑设计方法探索[D].重庆大学建筑学科硕士学位论文，2010：7-9