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環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用的論文
【摘要】作為一個跨學(xué)科型的綜合專業(yè)，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計包含了室內(nèi)設(shè)計、建筑裝飾、園林以及景觀等多方面領(lǐng)域，屬于無所不有的藝術(shù)。現(xiàn)階段，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑信息模型出現(xiàn)了新的設(shè)計模式以及設(shè)計流程，成功的將二維圖紙轉(zhuǎn)換成BIM直觀模型，為環(huán)境藝術(shù)的發(fā)展開拓了新界面。
【關(guān)鍵詞】環(huán)境藝術(shù)；設(shè)計；BIM技術(shù)
1引言
通過計算機(jī)技術(shù)的輔助，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計需要運(yùn)用不同的軟件實(shí)現(xiàn)三維建模、材料統(tǒng)計、三維場景實(shí)時仿真和施工圖繪制等任務(wù)。然而，在實(shí)際當(dāng)中，如何能夠通過一個系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)這些過程的有效集成，以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計與三維模型的有效結(jié)合，成為了一大難題。現(xiàn)階段，建筑信息模型技術(shù)以計算機(jī)系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，提出了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計系統(tǒng)中BIM的一種新體系結(jié)構(gòu)。在BIM技術(shù)的幫助下，設(shè)計者可以在設(shè)計的整個過程中使用一致的信息，準(zhǔn)確地模擬場景中的視圖框架結(jié)構(gòu)、材質(zhì)屬性和數(shù)據(jù)交換，也可以創(chuàng)建更精確的施工圖。依據(jù)BIM信息管理平臺來定制項(xiàng)目的部署和實(shí)施，信息的設(shè)計過程可以通過數(shù)據(jù)庫來管理，提高不同專業(yè)設(shè)計之間缺乏集成性的特點(diǎn)，維護(hù)和更新設(shè)計和施工過程中的各個方面。
2BIM技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的優(yōu)勢
傳統(tǒng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計往往是依靠AutoCAD等一些設(shè)計軟件來完成二維平面垂直以及剖面圖的設(shè)計，然后結(jié)合3dsMax軟件制作3D效果圖，這種設(shè)計方法和三維模型設(shè)計沒有集成性，可視化的目的實(shí)現(xiàn)不了，造成它的價值不能被帶到后面的施工設(shè)計和項(xiàng)目管理當(dāng)中。目前，隨著計算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)給環(huán)藝設(shè)計提供了解決這些問題的一個可靠的方案。新的建筑信息模型具有很強(qiáng)大的組件庫，大部分的場景、材料和設(shè)施都存儲在該數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，隨時可以調(diào)用。BIM的數(shù)據(jù)庫包括了建筑材料以及室內(nèi)裝飾材料的詳細(xì)信息，為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計發(fā)展應(yīng)用創(chuàng)造了更多的附加功能。該模型易于生成各種綜合表格和材料表，從而使設(shè)計者可以方便地使用BIM進(jìn)行工程預(yù)算。也可以基于豐富可靠的建筑信息模型中的數(shù)據(jù)，從一開始的空間規(guī)劃以及進(jìn)度制定，到需要改動詳細(xì)圖紙中設(shè)計階段中材料成本的預(yù)算，都能夠在跟其關(guān)聯(lián)的地方得以顯示。倘若設(shè)計者改動了平面圖紙上構(gòu)件某處的尺寸或者位置后，每個視圖的三維雙向關(guān)聯(lián)以正確形式顯示出來，并且其他相關(guān)圖紙的網(wǎng)站也會自動更新。
3BIM技術(shù)
3.1BIM技術(shù)介紹
BIM技術(shù)是基于三維數(shù)字技術(shù)之上，集成與建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)的信息工程數(shù)據(jù)模型，以及在設(shè)計、施工、管理中的應(yīng)用數(shù)字技術(shù)。其中國際標(biāo)準(zhǔn)組織設(shè)施信息委員會為BIM設(shè)立了準(zhǔn)確定義：BIM是一種運(yùn)算方法，它是在開放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之下對設(shè)施的功能特性和物理以及相關(guān)的項(xiàng)目生命周期信息的計算，并為決策提供支持，能更好實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目價值。因此，既CAD的技術(shù)發(fā)展后，BIM技術(shù)又是一中新的技術(shù)，它的應(yīng)用將給多個行業(yè)帶去革命性的變化。
3.2BIM技術(shù)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
自2002年Autodesk公司首次推出Revit軟件且在全世界內(nèi)廣泛的推行BIM的概念，使得BIM技術(shù)已逐漸的被大家接受，而且在實(shí)際的工程當(dāng)中得到了應(yīng)用。因此BIM技術(shù)已引起國內(nèi)研究者的廣泛關(guān)注，其關(guān)注度呈指數(shù)增長。由于BIM技術(shù)最開始起源于國外，造成國內(nèi)的研究相比于國外還不夠成熟。在國內(nèi)，對大多數(shù)的人來說，BIM技術(shù)只是一種新鮮的技術(shù)，還在不斷發(fā)展當(dāng)中，具體的內(nèi)涵還不能被大家詳細(xì)理解。就目前來說，國內(nèi)外的相關(guān)研究人員主要對BIM技術(shù)的研究集中在了以下的三個方面上：（1）對BIM技術(shù)的基礎(chǔ)理論探究，主要表現(xiàn)形式是將BIM技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以學(xué)術(shù)發(fā)表的形式公開其研究成果。（2）對BIM軟件解決方案的理論探究和開發(fā)BIM軟件，在這些方面上的研究成果主要是BIM的軟件系統(tǒng)開發(fā)。（3）BIM技術(shù)在實(shí)際工程中應(yīng)用前景的研究。主要研究是怎么將已開發(fā)出的BIM軟件用于實(shí)際的工程當(dāng)中，解決在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中所遇到的一系列問題。
3.3BIM技術(shù)的特點(diǎn)
3.3.1具有協(xié)調(diào)性特點(diǎn)
作為一個復(fù)雜性強(qiáng)的系統(tǒng)工程，項(xiàng)目協(xié)調(diào)在其過程、部門和各項(xiàng)目之間起著非常重要的作用。在項(xiàng)目的進(jìn)行過程當(dāng)中，如果遇到問題，管理部門應(yīng)及時的組織有關(guān)人員召開緊急會議，集中的探討相關(guān)問題，協(xié)商解決辦法。但是對于其中的有些問題，協(xié)商也不能夠得到很好解決。其中，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠合理的安排內(nèi)部部件的結(jié)構(gòu)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對平面布置電梯井和其他成分的協(xié)調(diào)，從而在很大程度上減少了不可協(xié)調(diào)問題的出現(xiàn)。
3.3.2具有可視化特點(diǎn)
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，同時也豐富了建筑形式的多樣性，傳統(tǒng)施工圖紙已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工程建設(shè)的需要，施工人員靠自身想象的構(gòu)造結(jié)構(gòu)不但不利于整體建設(shè)項(xiàng)目的順利開展，反而會使工期延長的程度更加嚴(yán)重。為此，研究人員開發(fā)了BIM技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)能夠顯示出三維實(shí)體，直觀地顯示出建筑物內(nèi)部的構(gòu)件。也就是說，技術(shù)人員的施工可以通過BIM技術(shù)的可視化來實(shí)現(xiàn)，值得稱道的是，項(xiàng)目業(yè)主還可以實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，大大提高了項(xiàng)目管理的效率。
3.3.3具有模擬性特點(diǎn)
BIM技術(shù)具有模擬性，它的模擬特性不僅可以模擬建筑物的設(shè)計，而且還能夠模擬現(xiàn)實(shí)中不可能運(yùn)行的事物。最后，對建筑設(shè)計進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)是能夠?qū)崿F(xiàn)的。同時，該技術(shù)的應(yīng)用還可以控制工程造價，給施工項(xiàng)目和施工方帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
4環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中BIM的三維協(xié)同設(shè)計優(yōu)勢
三維協(xié)同設(shè)計的優(yōu)勢主要是由于其具有傳統(tǒng)二維平面設(shè)計無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此很快的占據(jù)了BIM技術(shù)的重要地位。其主要功能是參與各個專業(yè)的交流、溝通與協(xié)調(diào)，最大限度地降低在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中因協(xié)調(diào)不順?biāo)a(chǎn)生問題的概率。使用BIM信息網(wǎng)絡(luò)平臺，能夠有效的擴(kuò)展協(xié)同設(shè)計在建筑模型中的共享，使設(shè)計者能夠在三維模型中找到可能出現(xiàn)的問題點(diǎn)，進(jìn)而進(jìn)行協(xié)調(diào)和溝通，為設(shè)計的快速變化、改進(jìn)和有效應(yīng)用提供參考。借助BIM技術(shù)，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計可以將以往分散的、孤立的設(shè)計數(shù)據(jù)和信息集成到一個平臺上，從而實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享和信息順暢。我們通過比較傳統(tǒng)的二維設(shè)計CAD技術(shù)和BIM技術(shù)在性能和效率方面的不同可以看出（表1），BIM技術(shù)已顯示出其強(qiáng)大的優(yōu)勢結(jié)構(gòu)，它的描述更真實(shí)，更準(zhǔn)確以及更全面，有效的克服了二維技術(shù)只可想象不可直觀看見的缺點(diǎn)，這算是技術(shù)的又一個重大的飛躍。另外，在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計當(dāng)中，BIM技術(shù)與三維協(xié)同設(shè)計中的優(yōu)勢也體現(xiàn)到了直觀形象、易解決問題、提高設(shè)計效率、空間布局問題等方面。
5BIM技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用
以沈陽文化藝術(shù)中心作為實(shí)例進(jìn)行探究：沈陽文化藝術(shù)中心內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局復(fù)雜，機(jī)電系統(tǒng)眾多，僅僅依靠設(shè)計者經(jīng)驗(yàn)本身確來定設(shè)計空間的可行性顯然不能夠滿足項(xiàng)目的挑戰(zhàn)。通過BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)模式，各專業(yè)模式在建成后都會被組裝成一個整體，給各專業(yè)的交流提供了平臺。準(zhǔn)確、科學(xué)的可視化方式的將電氣設(shè)備，暖通，室內(nèi)布置通過實(shí)際的形式直觀呈現(xiàn)出來，方便專業(yè)之間的修改和確認(rèn)，能成功的避免傳統(tǒng)協(xié)同方式帶來的問題，確認(rèn)專業(yè)修改傳統(tǒng)的協(xié)同方式之間的協(xié)調(diào)問題，解決困難，使工程得以順利進(jìn)行。以AutodeskEcotect分析工具為例，很好的分析論證了建筑性能，為室內(nèi)設(shè)計方案比選以及空間優(yōu)化提供了科學(xué)依據(jù)。深化設(shè)計階段的施工圖紙中，AutodeskRevit系列軟件與傳統(tǒng)的AutoCAD平臺連接，從而設(shè)計出更深入的模型建立、施工圖的幫助以及BIM模型數(shù)據(jù)集成。在整個的過程當(dāng)中，通過對AutodeskVault軟件的定制，實(shí)現(xiàn)了對文檔管理和過程控制的全過程控制，突出了有效集成的結(jié)果，突出了BIM技術(shù)的優(yōu)勢。
6小結(jié)
實(shí)踐證明，利用BIM技術(shù)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計展現(xiàn)了技術(shù)的又一大發(fā)展，使用該三維設(shè)計方式能夠很直觀立體的顯示圖形，屬于一種特別有效的手段，同時信息技術(shù)也為設(shè)計者提供了從概念設(shè)計到可視化分析、施工圖設(shè)計和文檔集成的環(huán)境。BIM技術(shù)是一個集設(shè)計項(xiàng)目于各個環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)池，也可以說它成為了數(shù)據(jù)交換的樞紐，通過開發(fā)BIM信息技術(shù)，解決了一系列的傳統(tǒng)問題，以建立直觀模型的方式完善了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的缺陷，有效的促進(jìn)了環(huán)境藝術(shù)行業(yè)的發(fā)展。
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