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摘要：BIM技术作为全新的生产管理方式，在现代建筑行业发展过程中应用效果非常的显著，不仅可以有序提高生产效率和保证品质，而且能够节约项目建设成本。本文以某工程项目为例，就其设计过程中的BIM技术应用实践，谈一下个人的观点和认识，以供参考。
关键词：建筑工程；BIM；设计应用；研究
BIM即建筑信息模型，其作为全新的管理理念和技术手段，将继AutoCAD技术之后在建筑行业引领一次新的革命，不仅建筑设计技术的革命，更重要的是管理理念的革新。BIM技术具有信息化以及模拟化技术手段之优势，在现代建筑行业发展过程中可以直接应用于建筑设计，效果显著。
一、工况概述
某建筑高度为65米，建筑总面积为50000平方米，其中包括地上二十层和地下一层。地下一层为车库、配电机房等；一、二层为大堂和会议室消防中控室，也是本建筑的公共区域；第三层至十九层，用于办公，第二十层为会议室以及电梯设备机房。在对该建筑进行规划设计时，采用的是BIM技术手段。
二、建筑设计过程中的BIM技术应用实践
基于对上述建筑的基本特点分析，在对其进行规划设计过程中，具体环境采取以下设计策略。
1、给排水系统BIM模型
较之于CAD，BIM最大的优势在于所生成的三维模型更加的准确，而且具有可视性。由于建筑给排水系统中的管道众多、错综复杂，因此可以采用BIM技术，准确生成三维模型，清晰的看到管线的布设情况。上述工程项目建设过程中，管线通过BIM模型可准确反应出其空间位置，如下图所示。
（图1：基于BIM技术的给排水管线模型示意图）
如图1所示，设计师能够及时准确的发现管线布局不合理布局之处，建筑项目交付施工前可以及时的进行改正，大大提高了效率，减少或避免了因设计漏洞而造成资源的严重浪费。在BIM模型建设过程中，各管道的位置和间距，可以精确而又真实的反映出来，设计人员能够在个人设计的模型中看清楚具体管道所在的位置信息，并基于BIM模型所提供的接口连接软件对管道之间是否冲突进行检测，然后科学合理的对其进行设计，有效提高了建筑设计质量和效率。建筑给排水系统设计时，尤其是搭建BIM模型过程中，设计人员应当对各区域的功能进行合理分区，并且预留出来后续的功能模型空间，比如暖通以及机电等模型，共同实现区域功能。当其他相关专业搭建好BIM模型以后，管线综合检测非常重要，各专业之间应当综合建模和分析。在此过程中，应当确保建筑设计的整体性，在设计意图传达过程中建筑、给排水以及暖通和结构等专业间应当及时传递设计信息，在相互配合的基础上共建共享BIM平台。建筑设计人员应当将预建项目信息准确、及时的提供给其他各专业，作为骨架结构设计者，应当及时而又准确地将本专业的构件尺寸向其他专业提供，以便其他专业设计人员为该构件预留布设位置和空间，如下图中的机电模型，预留预埋深化。
暖通系统BIM建模过程中，应当与上述给排水设计师进行沟通交流，主要是因为暖通系统以及相关设备在运作时所需的排水接口以及管线布设方式和空间位置等，都要事先进行协调和预留。按照上述要求对暖通系统进行BIM建模，完成后应当将暖通模型与结构、建筑BIM 模型做对比校验，确认模型搭建与结构、建筑模型没有冲突以后，再与给排水以及机电等专业模型碰撞检测，若位置出现冲突，则应当对各专业模型进行分析，按要求对其进行适当的调整，满足预定功能为准。
3、机电系统BIM模型
机电BIM模型搭建与建筑给排水以及暖通系统建模类似，作为区域预设功能目标得以实现的重要组成部分，机电专业与上述给排水和暖通专业功能为区域预设功能的实现存在空间上的冲突是不可避免的。在本建筑项目规划设计时，应当与建设方就BIM模型的设计细则达成共识，当各专业局部冲突时，按细则标准进行调整，以确保预设功能目标得以实现。机电专业是给排水以及暖通专业的动力源，首先应当掌握建筑、结构模型，并且与给排水以及暖通BIM模型实现对接，全面了解拟建建筑的区域功能和要求，对给排水以及暖通专业所需的机电通路以及具体的布设位置进行建模。在此过程中，应当与暖通以及给排水专业沟通协调，从而为机电设备以及管道布设提供空间或者预留孔洞。在机电模型设计时，应当全面考虑是否为该区域范围内的其他功能实现做好准备。在机电BIM模型搭建过程中，应当与给排水、暖通专业设计人员沟通、交流，为区域功能的实现创造条件。
4、管线综合布设
给排水、机电以及暖通和建筑结构的BIM模型搭建后，BIM技术的应用优势突显出来，在较之于传统CAD技术应用基础上的线性工作模式，该技术更加的先进。BIM技术的应用，将各专业相互分开，按照规范分别独立完成本专业的规划设计任务，而且各专业又可以按照具体的设计任务和要求，将其细分成多个图纸。拟建工程项目设计图纸通常占用很大的存储空间，查询难度也比较大，所以不宜采用传统的模式进行设计。在建筑设计过程中，采用BIM技术建立模型以后，各专业的设备以及管线等，都会以数字的形式存储起来，并且以BIM模型可视化展现出来。
5、室内日照设计
室内空间设计过程中，除进行以上设计外，还应当对室内日照、空气质量以及声环境和照明等进行优化设计。在此以室内日照设计为例，结合本地日照数据和标准，将BIM模型信息导入日照模拟软件，采用仿真手段对周边环境进行模拟、计算真实日照数据，并得到报告，对日照以及光环和热环境等进行精确模拟与分析。空间日照设计时，主要有适宜间距测算、立面日照评估以及遮阳板设置和太阳能采集等。在此过程中采用的是Sunlight软件，作为数据分析依据，按国家及各地日照规范与标准，采用《建筑设计资料集》太阳位置计算公式、日影原理以及光线返回法和阴影轮廓法等，提供日照计算数据设置和计算方法，并且进行建设前后窗上的日照状况对比。
（图4：瞬时日照渲染与遮阳板形状分析）
基于BIM的建筑室内采光模拟过程中，应当注意门窗材料和数量优化、评估室内各房间采光有效进深、采光方向、寻找采光与遮阳、照明的平衡点。将 BIM 模型导入采光分析软件中，对采光门窗进行编号，并添加门窗类型、采光系数、材料透射比和反射比等信息；对照采光设计规范设置房间类型属性；对室内采光区域进行采光模拟并分析，得出采光评估报告。
结束语
总而言之，BIM技术的应用将与拟建工程的信息转化成了BIM模型，以参数模型的形式服务于建设项目的整个生命周期，从而有效提高了生产质量和效率，不仅缩短了工期，而且还有效节约了成本。目前虽然国内BIM技术及其应用仍处于初级阶段，但是BIM技术在建筑行业尤其是绿色建筑以及建筑行业的可持续发展过程中，所起的作用不可小觑。
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论文作者:冯维1,任林2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签：模型论文; 日照论文; 过程中论文; 建筑论文; 技术论文; 给排水论文; 机电论文; 《基层建设》2017年第28期论文;