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摘要：bim协同设计已经成为建筑协同设计中的常用方法。基于此，本研究主要针对BIM协同设计的应用优势进行分析；并逐一分析了BIM协同设计的常用功能；最后从项目概况方面、应用BIM技术必要性方面、应用要点方面以及技术创新点方面，细化阐述BIM协同设计在某建筑设计项目中的运用，以期为BIM协同设计在建筑设计领域的推广提供理论支持。
关键词：BIM协同设计；建筑设计项目；碰撞检验；专业冲突；交叉合作
0前言
目前，如何改善建筑项目的设计质量已经成为建筑设计领域所面临的主要问题。相对于传统设计方法而言，BIM技术具备明显的可协同、可视化等优势，其在建筑项目设计中的运用，可为设计人员提供诸多便捷。因此，分析BIM协同设计在某建筑设计项目中的运用具有一定的必要性。
1BIM协同设计的应用优势
相对于其他设计技术而言，BIM协同设计技术的应用优势主要体现为：①整合性优势。近年来，建筑工程项目复杂程度、设计工作面临要求难度的升高，提示项目所涉及的专业学科数量逐渐增加[1]。在这一背景下，如采用传统设计模式展开设计，则很容易遇到多专业协调不佳的状况。而BIM协同设计的整合性优势，则可将多种不同学科整合起来，建立完善的交叉合作设计模式[2]。这一特征是该技术有助于减少专业之间冲突问题发生的关键；②直观性优势。复杂建筑项目设计的难点主要在于：建筑各部分系统的构成相对复杂，各系统的配合状况直接影响建筑项目的设计质量及实际舒适度。如采用传统设计方法进行设计，设计人员难以直观观察设计成品，导致部分安全隐患、问题未能被及时发现。而运用BIM协同设计开展建筑项目设计，则可为设计人员提供三维立体模型，满足设计人员进一步挖掘设计方案中不足的要求。
2BIM协同设计的功能分析
结合现状来看，BIM协同设计的常见功能主要包含以下几种：①三维模型生成功能。建筑项目的复杂构成，对设计人员的问题识别能力、预判能力提出了较高的要求[3]。BIM协同设计所提供的三维模型生成功能，可帮助设计人员更加准确地评估建筑设计方案的质量，并确定其各系统、细节等是否存在问题[4]。如设计人员可通过操作BIM软件，生成建筑项目中空调系统、楼面系统等构成要素的三维模型；②动画展示功能。动画展示功能也是BIM软件在建筑协同设计中的常用功能。相对于三维实体模型而言，动画展示功能可为设计人员提供多种不同的视角，便于其更加全面地观察建筑设计的细节。
3BIM协同设计在某建筑设计项目中的应用分析
这里主要从以下几方面入手，针对BIM协同设计在某建筑设计项目中的应用进行分析和研究：
3.1项目概况
本项目位于陕西省咸阳市。项目包含原建筑改造及新建建筑两部分。本项目为混凝土框架结构，总建筑面积为15372.05m2。其中，地上部分以客房为主，内置餐厅、接待大厅以及三种规格的客房等功能空间。这一部分是改造部分的重点，设计要求为：需与原有建筑风格（古典欧式）保持一致；地下部分共包含三层，具体包含休闲娱乐、车库等功能空间。
3.2应用BIM技术必要性
于该建筑设计项目中应用BIM协同设计的必要性包含：①该项目地下部分的功能空间相对复杂，且管线错综复杂。如采用传统设计方法设计，难以保障设计方案符合该项目的要求。此外，传统设计方法难以兼顾项目地下部分不同功能空间的成本控制要求，不利于保障整个项目的成本控制效果；②该项目的场地面积较小，设计工作相对受限。此外，项目区域内原有建筑与新建地下室连接部位的处理难度较高，加之受到业主对车库车位功能性的高标准要求的影响，运用BIM技术协调多方面的要求具有一定的必要性；③该项目原有建筑与新建建筑之间选用的处理方法为错层处理法。这一方法虽然可满足建筑项目的成本控制要求，但建筑的错层融合，增加了建筑空间关系的复杂性。引入BIM协同设计，可确保原有建筑与新建建筑空间关系的合理处理，且可保障设计成果满足新建建筑的使用功能要求。
3.3应用要点
本建筑设计项目中，BIM协同设计的应用要点主要包含以下几种：（1）多方案对比。由于本建筑设计项目的复杂程度较高，且涉及功能空间较多，难以于第一次设计中获得最佳设计方案。对此，在针对该建筑项目的基本设计要求设计出多组设计方案的基础上，采用BIM软件——revit的设计选项功能，针对不同方案的优缺点进行对比。在该项目地下部分的车库设计中，通过多三种不同方案的对比，最终拟定如下方案：于有限空间高度限定下，参照规范净高要求，设置三层地下车库。这一设计方案不仅体现了对场地的高度利用，同时也满足相关设计标准的要求。（2）节能设计。基于BIM协同设计的设计方案符合《建筑信息模型施工标准》（GB/T51235-2017）和《建筑信息模型应用统一标准》（GB/T51212-2016）。为了实现绿色建筑设计目的，分别于该建筑设计项目的不同设计阶段，运用BIM协同设计展开分析。在前期设计阶段，考虑到绿色建筑的节能设计要求，采用BIM软件针对整个建筑（新建建筑及改造建筑部分）开展节能定向分析，根据分析结果，进一步细化当前设计方案中不符合绿色建筑设计要求的要点。经上述处理后，该项目建筑的能耗水平明显下降；而在后期阶段，确定项目的三维模型后，从BIM软件中将模型导出，辅以专业软件开展高精度的建筑能耗定量分析、建筑风环境模拟分析。将上述结果作为调整建筑风环境场的参照，进一步提高设计方案与绿色建筑之间的契合度。（3）协同碰撞检测。在该建筑设计项目的设计中，采用BIM软件展开多专业协同设计。随着设计工作的进展，同步进行碰撞分析，及时发现管道、土建功能、设备安全等方面的冲突。本项目的应用经验证实，BIM协同设计方法的应用，可有效减少、避免不同专业碰撞问题的发生。（4）不同专业的协同效率。在该建筑设计项目的结构专业部分，实现盈建科软件与revit软件的系统化对接。协同以二维、三维、文档等格式与设备专业协同；设备专业于Navisworks平台运行。这一应用操作保障了项目电算模型与revit模型之间的同步性，并提升了项目结构与其他相关专业之间的协同效率。（5）直观展示设计成果。按照BIM软件碰撞检测功能的结果，对初版设计方案进行多次调整后，运用BIM软件的可出图功能出具多份设计图纸。较传统设计模式而言，BIM技术的应用显著改善了建筑设计的图纸质量及出图效率。此外，运用BIM软件的模型展示（漫游）功能，直观展示该建筑项目的三维模型，且所展示的模型精度达到了Lod350级别。在采用BIM协同设计期间，为了提高出图效率，制作企业样板文件且可预先安装族库大师，于revit软件的族库大师菜单中，进行授权、注册操作，经公共/个人库进入族库选择界面，根据需要合理选择。经载入项目流程完成布置，即可提升出图效率。（6）数据信息核查。该建筑项目中涉及的数据信息种类较为复杂，且信息数量较多。采用BIM软件核查项目材料工程量数据，可保障数据信息的准确性；运用BIM协同设计控制项目招采环节的时间成本，则可获得最佳成本控制效果。
3.4技术创新点
在该建筑设计项目中，BIM协同设计技术的应用创新点体现为：（1）运用BIM软件进行节能分析。BIM技术具备节能分析功能。在运用BIM协同设计时，可借助BIM软件生成的能耗数据，作为专业技能分析软件进一步分析的参照，以促进绿色建筑设计目标的实现。如通过BIM软件确定：建筑项目供暖房间、非供暖房间隔墙及楼板的传热系数为1.16W/（m2•K），符合相关标准对传热系数限值的规定；屋顶透光部分的传热系数为0.45W/（m2•K），也符合标准要求。（2）采用BIM模型辅助室内装饰设计。室内装饰设计也是该建筑设计项目的设计难点之一。为保障室内装饰设计质量，采用BIM模型辅助开展室内装饰设计，即借助BIM模型在碰撞检验、直观展示等方面的优势，调整室内综合布线方案，改善布线效果。（3）BIM技术联合VR技术运用。确定该建筑设计项目的设计方案后，将BIM技术与VR技术整合起来，为业主提供感受虚拟室内设计成果的机会。这一创新点帮助业主在方案设计阶段实现了项目实景的体验，其更加契合业主的要求。
4结论
综上所述，于建筑设计工作中引入BIM协同设计方法具有一定的必要性。为了充分发挥BIM协同设计的价值，可结合建筑设计项目的具体要求，参照既往BIM技术的成功应用经验，合理整合建筑设计项目的专业，运用BIM技术设计出符合设计人员要求的高质量设计方案。此外，还应注意总结BIM协同设计在不同建筑项目中的应用经验，以便从中提炼有价值的技巧，进一步改善建筑设计质量。
参考文献
[1]胡英杰.以BIM为核心的建筑设计协同设计管理平台构建研究[A].共享•协同———2019全国建筑院系建筑数字技术教学与研究学术研讨会论文集，全国高等学校建筑学，2019：10.
[2]毛佳懿，邹祥基.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用[J].居舍，2019（22）：66.
[3]郑思龙.基于BIM的城市综合管廊工程协同设计应用研究[D].西安：西安理工大学，2017.
[4]姚刚.基于BIM的工业化住宅协同设计的关键要素与整合应用研究[D].南京：东南大学，2016.
作者:刘娟 杜伟勃 刘芳 单位:西安长安大学工程设计研究院有限公司