BIM技术在团队协作设计中的应用研究

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2012-12-13 09:47 热度:

  摘要:近年来,BIM技术在我国建筑行业得到了广泛的推广。由于BIM本身的技术特点,使得基于BIM的设计方式也在悄悄的发生着变化。本文先是叙述了BIM的定义及其在项目中的应用现状,在讨论了BIM在团队协作设计中优势的基础上,就基于BIM技术的协作设计提出了几点建议,包括选择合适的BIM软件、制定明确的BIM实施计划及确定合理的组织结构。

  关键字:建筑信息模型,协作设计,计划,组织

  · 前言

  随着我国基础设施建设的飞速发展,社会对建筑物的质量、性能等方面的要求也越来越高。而传统的建筑设计一直是在二维的图纸上进行的,人们将三维的具有空间结构的建筑物转化为从正视图、左视图、俯视图、剖视图等多个角度来进行描述,在这种转化的过程中,必然会导致信息的丢失。即便是对同一个建筑物,对其不同视角所做的图纸描述也经常会自相矛盾。并且,各专业单独进行设计,建筑、结构、水暖电、景观等专业的工程师各司其职。在我国的工程实践中,这些设计经常是发包给不同的单位进行的,在设计的过程中,设计师甚少有交流,因此,这些设计图纸相互之间存在很多的冲突,在项目后期造成项目的返工,使得工期落后,成本增加,给业主、施工单位等都造成了不利的影响。本文在分析BIM在团队协作设计中的优势的基础上,再对基于BIM的团队协作设计从计划、组织等方面给出了几点建议。

  · BIM的内涵及应用现状

  · BIM的由来

  BIM(building information modeling)是建筑信息模型的简称。早在上世纪70年代,美国乔治亚理工大学建筑与计算机学院的Chuck Eastman博士就提出未来将会出现可以对建筑物进行智能模拟的计算机系统,这一思想成为后来BIM研究的理论基础。目前,建筑信息模型的定义有多个版本,美国国家BIM标准(NBIMS)对BIM的定义[1]比较完整:BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达;BIM是一个共享的知识资源,是一个分享有关这个设计的信息,为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;在项目的不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自职责的协同作业。

  · BIM在项目中的应用现状

  在欧美地区,BIM项目的数量已超过传统项目[2]。2003年,BIM被引入我国建筑行业以后,在很多重大项目中得到了成功的使用,如北京奥运会水立方、上海世博会德国国家馆、上海世博会奥地利国家馆、上海世博会上汽通用企业管等。即将开始建设的上海国际旅游度假区项目(含上海迪士尼乐园一期工程)的业主方也多次表示了应用BIM的决心和信心。这些采用BIM的项目的建筑物大多造型复杂,空间关系变化繁复,体量大,有的建筑物甚至含有多样的曲面形式。而在应用阶段上,BIM在设计阶段的应用最为广泛,主要包括设计前期功能分析阶段,方案设计阶段,深化设计阶段,采光声学设计阶段以及钢结构设计阶段等。BIM 的构建是关键,它要求模型的构建从建筑工程的初始阶段——规划、设计阶段开始,因此最早能够体会到BIM 价值的、最直接的环节是工程设计,工程设计行业是建筑工程领域应用BIM 技术的先行军[3]。

  · BIM技术在团队协作设计中的优势

  · 可视化层面

  传统的建筑设计一直是在二维的图纸上进行的,这在一定程度上影响了人们对建筑物外形和功能的理解程度。大多数的业主并不是建筑结构等领域的专家,对设计师设计出来的图纸不能透彻的理解。如果设计师设计出来的图纸偏离了业主本身的要求,可能不会很快被发觉,而对于具有一次性特征的项目来说,等到项目结束再去进行建筑物造型和功能上的修改则几乎是不可能。可视化作为BIM其中的一个固有特征,使得项目的设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都可以在可视化的状态下进行,BIM的工作过程和结果就是建筑物的三维实际形状。

  · 纠错层面

  低效率的信息交流给我国的建筑业造成了很大的损失。BIM的三维可视化特征在展现建筑物外形构造的同时,也可以很好的帮助项目管理者从三维的模型中发现不同的设计工种之间存在的冲突问题。其整体参数模型可以对建设项目的各系统进行空间协调测试、碰撞冲突检查,大大减少了设计错误与漏洞。各专业的设计师可以在同一个三维信息模型下分工协作,设计成果在模型中以三维的形式体现,一旦发现不同的设计工种之间出现了设计冲突,问题可以很快被发现并立即进行修改,提高了团队协作设计的质量。

  · 基于BIM的团队协作设计的建议

  随着BIM的推广,BIM在工程实际中的应用也将会越来越广泛。作为一种全新的理念,当设计团队采用BIM进行协作设计时,应当根据BIM本身的技术特点,采取合适的方式。笔者根据自身参与的一些实际项目的BIM建模经验,就基于BIM的团队协作设计,提出以下几点建议。

  · 选择合适的BIM工具

  目前,有关BIM的软件很多,不同的软件均有各自的优缺点。在应用BIM理念进行协作设计时,应事先根据企业和项目的实际情况选择合适的BIM软件。在选择BIM软件时,设计团队应充分考虑以下几点:①设计团队所负责的项目特点;②软件价格;③软件的易操作性。设计团队所承接的项目类型可以是模块化建筑,如酒店、住宅等,也可以是具有复杂结构形式的标志性建筑,如中央电视台总部大楼、北京鸟巢体育馆等。不同建筑物的结构形式对软件的需要也是不一样的,设计团队应当根据不同的项目情况选择合适的BIM软件。一般,民用建筑选用Autodesk Revit,工厂设计和基础设施用Bentley,单专业建筑事务所选择ArchiCAD、Revit、Bentley[4]。其次,软件的价格也应当是需要考虑的重要因素之一。对于小型的咨询公司和项目管理公司,在购买该软件时则必须考虑价格因素。相对来说,Digital Project较其他软件更贵,但在结构异性的建筑中则更能显示其优势。

  · 制定明确的BIM实施计划

  项目管理的成功进行离不开好的实施计划,为使基于BIM的团队协作设计能够顺利进行,设计团队在正式开始工作之前也应当制定合理的BIM实施计划。基于BIM的团队协作设计计划主要包括两方面的内容:①协作设计的目标;②设计团队完成设计的进度表及关键点。协作设计的目标主要是指协作设计所包括的专业范围以及设计应达到的深度。它可以仅仅是利用BIM软件对建筑物做一个大体的建模,让业主对设计师的设计成果有一个直观的了解;同样也可以是各专业(建筑、结构、电气、水暖、通信、消防等)在BIM的三维模型中就本专业进行设计,生成施工图为后续的施工做准备。不同的设计范围及设计深度所需的人力、时间和成本也是不一样的。在设计开始之前,团队负责人同时应制定合理的进度表,明确每一步骤可能所需的时间,何时完成各专业设计,何时进行各专业汇总,何时进行碰撞检查应等等,需要做到心中有数。

  · 结论

  BIM 是对工程项目信息的数字化表达,是数字技术在建筑业中的直接应用,它代表了信息技术在我国建筑业中应用的新方向。BIM 涉及整个建筑工程全寿命周期各环节的完整实践过程,尤其是在设计阶段的应用最为显著。相比于传统的CAD,基于BIM理念的设计更强调团队的合作,不同设计工种的设计师之间的配合。在讨论了BIM在团队协作设计中优势的基础上,笔者以自身的经验,就基于BIM的协作设计提出一些建议,包括选用合理的BIM软件、制定合理的BIM实施计划以及确定合理的组织结构。虽然BIM在我国还没有得到普及,但就基于BIM强大的功能,其应用将会越来越广泛。

  参考文献:

  [1] National Institute of Building Science (NIBS).National BIM Standard. 2008-09-07.

  [2] Smart Market Report.建筑信息模型Building Information Modeling[R].2009.

  [3] 张建新.建筑信息模型在我国工程设计行业中应用障碍研究[J]. 工程管理学报,2010, 24(4):

文章标题:BIM技术在团队协作设计中的应用研究

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