BIM技术在建筑设计中的应用研究 王鹏程

发表时间:2019/10/17   来源:《基层建设》2019年第21期   作者:王鹏程
[导读] 摘要:在建筑设计中,应用BIM技术具有很多方面的优势,可以提高设计效率和质量,目前尽管我国BIM技术处于初期发展阶段,但是具有非常广阔的前景,要充分利用该项技术和创新,适应时代的发展要求,为我国建筑行业发展做出应有的贡献。
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        摘要:在建筑设计中,应用BIM技术具有很多方面的优势,可以提高设计效率和质量,目前尽管我国BIM技术处于初期发展阶段,但是具有非常广阔的前景,要充分利用该项技术和创新,适应时代的发展要求,为我国建筑行业发展做出应有的贡献。
        关键词:BIM技术;建筑设计;应用
        引言
        所谓BIM建模技术是通过创建并利用3D模型对工程项目进行设计、施工及后期运营管理的过程。它实现了从传统CAD制图时代向当今参数化三维绘图的转变,使建筑信息得以更加全面、直观地展现,能够生动形象地表现出建筑的整体空间架构和设计理念。
        1BIM技术的简述
        对于BIM技术来说,其核心在于建立虚拟的建筑工程三维模型。此时,需要利用数字化技术,为该模型提供完整的、与实际情况相吻合的建筑工程信息库。当前,BIM技术更多的被应用于工程设计、建造、管理领域,为相关工作的展开提供数据化工具。在BIM技术的支持下,工程项目信息能够在各个部门、不同工程展开阶段实现共享与传递,确保相关人员更准确、高效的了解多种建筑信息。同时,通过BIM技术的使用,还能够实现工程成本、施工工期的降低,切实提升工程施工生产效率。BIM技术的特征如下所示:该技术能够应用于建筑工程的全寿命周期中;BIM的数据库是动态变化的,因此能够在实际应用中完成实时更新、填充;BIM技术实现信息集成化管理,能够将工程中所有数据汇总管理。
        2BIM在建筑设计中的必要性
        建筑施工工程浩大,且构成整个建筑的各个结构也是有着较大的体积,给建筑施工带来了不小的阻碍和困难,这就要求建筑施工的技术、设备、设计以及人员必须更加高质高量,尤其是建筑设计对于建筑施工的意义更是十分重大的。而就当前建筑施工工程概况来看,不管是建筑的施工过程还是建筑的设计都遇到了不小的难度,特别是在设计一些比较传统的建筑是,就需要设计、施工人员对建筑的安全性以及稳定性进行更加准确、全面的计算、分析后再施工,从而确保建筑工程的质量满足日常交通运输的安全需要。而将BIM技术应用于建筑设计中,可以利用BIM技术建立起建筑设计图纸模型,从而对建筑设计图纸上的一些设计内容进行虚拟模拟,然后将设计图纸中的相关数据与模拟设计中的相关建筑数据进行比对看其是否存在较大误差,如果存在较大误差则说明建筑设计的图纸不适合建筑施工的实际情况,这样既有可能引发安全事故,因此需要对图纸进行修改,改正建筑设计中存在的错误,才能够有效的确保建筑施工的质量和安全。
        3BIM技术在建筑设计中的具体应用探究
        3.1在建筑结构设计中的应用
        3.1.1建筑结构与现场分析
        通过应用BIM技术,相关人员能够完成建筑工程施工现场周边环境、地质条件等因素的分析,并以3D模型的形式展示出来。结合其他技术,能够完成建筑结构设计隐患的排查,保证施工的安全性。同时,BIM技术还能够对建筑结构中的各项性能进行分析,实现全面性的结构模拟,获取结构设计的具体情况。通过这样的方式,能够帮助设计人员完成结构设计问题的查找、处理,保证建筑结构设计的稳定性。
        3.1.2图纸设计
        结合上文的分析能够了解到,BIM技术能够形成三维模型。在建筑结构的图纸设计中,BIM技术能够形成立体图纸,帮助设计人员观察、判断建设结构图纸设计的合理性。同时,BIM技术的应用还有效弥补了传统图纸设计中多种资源浪费的缺陷,实现了建筑信息的可视化,为施工人员明确工作目标、形成工作方法提供指导与参考。
        3.1.3钢结构建模
        在钢结构建模的过程中,BIM技术为设计方与施工方之间提供有效的沟通渠道,实现了钢结构建模效率、质量的提升。同时,在展开钢结构的材料选择中,BIM技术发挥着较高的作用,实现了不用构件尺寸、材料信息的分析,并完成了立体展示,进一步提升相关人员对钢结构的了解程度。


        3.2在建筑节能设计中的应用
        3.2.1室外风环境模拟
        在建筑节能设计中,为了最大程度的利用自然风,就需要利用BIM技术优化建筑设计方案。在这一过程中,需要重点对建筑方位、布局、绿化区域、绿化面积等进行调整,确保自然风能够在建筑室流通,并防止滞风、涡流等问题的发生。
        3.2.2室内自然通风模拟
        通风系统在实际的运行中会产生较大的能耗,在建筑节能设计中需要重点关注。对于室内自然通风系统来说,其运行受到室内环境、建筑周边环境的影响。基于这样的情况,在设计中,利用BIM技术,可以实现室内外通风环境的模拟,完成建筑结构与自然通风系统的优化设计,进一步提升对自然风的使用效率,切实降低室内通风系统的运行能耗。
        3.2.3室内采光模拟
        在传统的室内采光设计中,需要考量建筑周边环境、朝向等等,相应的工序更为复杂,实际计算量也相对较大。在BIM技术的支持下,能够完成采光设计的模拟。在这一功能的支持下,设计人员可以在系统中输入建筑周边的环境数据,结合当地的日照情况、气候条件,完成件数参数值的设置,最终获取最优的窗地比与窗墙比。通过这样的方式,实现了室内采光的优化设计,提升了对自然光的应用效率,完成了节能需求。
        3.3在专业间协调设计中的应用
        就当前的情况来看,我国建筑工程各个专业领域之间的协调模式更多延用了传统模式,普遍在完成建筑图纸设计够展开。而在BIM技术的支持下,形成了三维的建筑施工设计图纸,并结合立体模型的全方位展示,使得所有参与建筑施工的部门共同完成图纸判断,实现协调设计。但是,这一方式并未最大程度的发挥出BIM技术在专业间协调设计中的价值。此时,需要落实预先协调工作模式。具体来说,就是要在建筑工程初期完成基于BIM技术的模型设计,并在此基础上截取二维图纸。需要注意的是,截取二维图纸中,要尽可能保证一次性完成,确保建筑设计的质量。
        3.4在装配式建筑设计中的应用
        3.4.1优化设计
        在传统的设计方法下,设计变更难度提升,导致了建筑施工进度延长。通过在设计中引入BIM技术,能够更好的完成优化设计。同时,结合实际情况,可以实现设计图纸的及时更改,保证设计方案的合理性。BIM技术可以协助相关人员完成工程方案可行性的分析,直观展示出设计中的不足,实现设计方案的及时优化调整。另外,BIM技术还能够实现装配式建筑工程材料需求量的确定、统计施工面积,促使建筑成本降低。
        3.4.2预制构件安装
        在进行装配式建筑的预制构建安装中,要求着相关工作人员先完成图形的设计,然后才能进行构件预制。通过BIM技术的应用,能够使得建筑信息及时反馈至管理平台,并传输至工程现场,指导预制构件设计与制作。通过这样的方式,不仅加强了装配式建筑设计中各个环节之间的交流程度,还推动了整个建筑工程项目的质量提升。
        3.4.3构件拆分
        在装配式建筑设计中,通过引入BIM技术,能够形成数字化模型,实现对楼板、墙体等模型构件的整合与拆分,使其形成复数的单独性构件,为后续的施工提供更好基础条件。在基于BIM技术的三维模型支持下,能够直观展示出不同构件之间的连接情况,实现构件拆分精准性的提升。同时,通过BIM技术的应用,相关人员能够更为迅速的发觉设计盲点、设计误差,保证了多种数据的准确性与设计安全性,为后续施工的展开提供更好基础。
        结束语
        现阶段,我国建筑设计行业迅速发展,相应的技术不断更新与升级。就当前的市场需求来看,人们除了要求建筑质量以及设计的功能性之外,对于个性化需求的满足更加追求。这一情况不仅提升了建设设计的工作量,还增加了设计难度。此时,引入BIM技术就能够缓解这一现象,需要重点关注。
        参考文献:
        [1]吕啟文.BIM技术在建筑设计中的应用[J].住宅与房地产,2018(36):49.
        [2]陈贤勇.BIM技术在建筑设计中的应用分析[J].工程技术研究,2018(15):165-166.
        [3]梁威.BIM技术在建筑工程设计中的应用优势分析[J].居舍,2018(33):60.
        [4]闫学丽.BIM技术在建筑工程设计中的应用研究[J].建筑技术开发,2018,45(21):75-76.
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