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浅谈BIM技术在中小学建筑设计过程中的应用

发表时间：2020/8/6 来源：《基层建设》2020年第10期作者：陈宸1 余骏平2

[导读] 摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在中小学建筑设计中得到了广泛的应用。建筑设计要求高，成本控制难度大，施工工期紧张是中小学建筑建造过程中不可避免的问题。

        1.身份证号码：33082219910117xxxx 浙江省杭州市 310000；
        2.身份证号码：33082219900313xxxx 浙江省衢州市 324200
        摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在中小学建筑设计中得到了广泛的应用。建筑设计要求高，成本控制难度大，施工工期紧张是中小学建筑建造过程中不可避免的问题。本文通过介绍BIM技术的特点及优势，研究BIM技术在中小学建筑设计过程中的应用方法，探索建造过程中各项问题的合理解决途径。
        关键词：BIM技术；中小学建筑；设计阶段
        引言
        BIM技术实际上在我国的多个领域已有运用和发展，现在已经是一项成熟的技术；建筑设计因各种因素的影响，自身的安全性、稳定性、美观性、合理性受到了不小的挑战，建筑设计的工程量和信息量越来越大，将BIM技术和建筑设计深度融合能够有效地解决建筑设计的现存问题，并且能够促进建筑设计革新过去传统设计的模式，达到跨时代发展的理想效果。本文针对BIM在建筑设计中运用的重要性以及实际运用展开论述。
        1简析BIM技术
        建筑信息模式是BIM技术的全称，对于建筑信息模型来说，它的应用范围是非常广泛的。建筑信息模式可以提高模型的应用面，建立一个数字化的模型，一般来说，其可以拥有空间理念和地理信息等要素，从建筑工程和施工方面上来讲，也是施工的整个过程。近年来，建筑工程在使用BIM技术之后，使过去设计工作的图纸变得更加直观，将2D的图纸转变成3D，BIM技术生成了一个三维化的模型，通过收集各种信息，再进行整合加工，BIM技术在建筑工程施工的过程中所涉及的方面很多，其能够发挥的作用也非常大，因此要想让其发挥出真正的价值，就需要全面地搜索相关信息，对整个工程的开展来说，信息作为施工的基础，其对工程的管理也有着很大的作用和意义。
        2中小学建筑设计阶段中BIM技术的应用
        2.1可视化设计交流
        中小学建筑设计旨在为学生创造舒适、宜人的学习场所，应在保证建筑科学性的基础上进行周密合理的设计规划，并将周边环境与设计方案相结合进行考虑，确保校园建筑设计风格与周边环境相匹配，以达到和谐的效果。BIM系列软件具有强大的建模、渲染及动画技术。基于BIM的三维设计既能够精确表达建筑的几何特征，也可以将非几何信息（如材料特性、设计属性、力学参数、物理特征、价格参数等）集成到三维构件中，使得建筑构件成为包含各项信息的智能实体，也将单一的三维模型升级为集成信息的BIM模型。另外，BIM相关应用软件也可以通过动画漫游的制作和展示，将设计者的各项设计意图更加直观、真实、详尽的展现出来，将专业、抽象的二维建筑描述的通俗化、三维直观化，使得学校领导及参与项目的相关工作人员对项目功能性的判断更为明确高效，决策更为准确。在本人负责的杭州“胜利小学新城校区”项目中，上述应用得到充分体现。
        2.2建筑结构设计分析
        建筑结构设计需要考虑到除了建筑工程本身，还要考虑建筑工程所处的场地。在现实情况下，场地建筑设计会受到来自地质环境和水文条件等因素的影响，这就需要BIM技术结合地理信息系统对建筑工程的场地进行模拟判断和信息分析，通过结合实际情况的模拟环境，比较不同建筑场地的特点、条件，从而选择出最佳的建筑场地，在最大程度上满足用户的需求以及基本的稳定性、安全性原则。建筑结构设计具有复杂性，并不是简单的在各个建筑工程中做加减乘除，而是需要将建筑工程中的每一个部分灵活组合，形成一个内部相互支撑的有机整体，一切服务于完成建筑结构的各方面指标和要求达到标准水平。在此目标前提下，BIM技术则是完成对建筑结构性能分析任务的重要手段。

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相比较于传统的建筑结构性能分析工作，BIM技术的应用则节约了大量的人力与时间，利用计算机技术完成计算，确保分析结果的准确性和建筑结构性能的可靠性。
        2.3协同设计方面的优化
        城市的现代化建设随着社会经济的快速发展和前进，建设速度在不断地加快，越来越多的建筑工程涌现出来，同时也给建筑工程的施工提出了更高的要求。因此，为了更加有效地提高建筑工程的施工质量以及居民的生活质量，就需要随着现代化信息技术的不断前进而采用更加科学的技术。通过比较许多技术，可以得出BIM技术是较为合适的一项建筑施工技术，其在现今的建筑工程中受到了广泛的使用和推广。
        2.4在场地分析中的应用
        将BIM技术应用在建筑结构设计过程中对加强场地分析工作具有十分重要的意义。场地分析工作是保证建筑结构设计合理性以及科学性的重要基础。只有从根本上确保建筑施工场地相关指标分析结果的准确性以及可靠性，才能够提高建筑结构前期设计工作的效率。在传统的场地分析工作中很容易出现一些漏洞和问题，再加上在分析过程中受分析人员主观因素的影响比较大，会导致相关数据分析结果的准确性受到一定影响。而利用BIM技术可以从根本上确保场地分析结果的精准性，同时还能保证场地分析结果的完整性。将BIM技术应用在建筑结构设计场地分析工作中，还可以与地理信息系统进行有效结合，落实场地数据处理工作，同时可以创建相应的技术模型。这样能够有效减少建筑结构设计所使用的时间，提高建筑结构设计的科学性以及合理性。
        2.5碰撞检查
        随着我国素质教育的发展，中小学建筑中各个教室的功能也呈现出多样化的特点，除传统的班级教室外，还需要配置舞蹈教室、音乐教师、科学实验室、计算机教室等多功能教室，各种教室中所需的复杂管线排布也使得建筑设计过程中的难度有所加大。由于传统的二维图纸不利于空间的表达，因此经常在图纸中存在许多无法预测的碰撞盲区。并且，由于目前的设计方式多为“隔断式”设计，设计方各专业分工明确，完全依赖人工协调项目内容，从而导致设计中往往存在专业间的碰撞，造成施工过程中的各项问题，延误工期。基于BIM技术可将两个不同专业的模型集成为一个模型，通过Navisworks、TeklaBIMSight等软件可以进行空间冲突检查，查找出两个专业构件之间可能出现的空间冲突点，并向操作者进行报警，再由人工确认该冲突。冲突检查一般从初步设计的后期开始进行，在设计的发展过程中反复进行“检查冲突———确认修改———更新模型”的过程，直到所有的冲突点均被检查出来并进行修正完成。通过碰撞检查，可以合理有效的避免设计中所存在的碰撞问题，避免在施工过程中造成工期延误，有效解决中小学建筑建造过程中工期紧张的问题。
        结语
        综上所述，随着我国当前城市化进程的不断加快，城市建筑的数量也在不断增加，基于此背景，建筑行业是当前各个行业发展中最为迅速、发展前景最为广阔的龙头行业。建筑行业的不断发展，带动了建筑技术的不断成熟。只有通过不断提高建筑水平，紧跟科技发展的步伐，才能够有效提高建筑工程质量。因此，在BIM技术的应用过程中，要始终根据BIM技术的特点和设计要求进行建筑模型设计，不断更新优化BIM技术，完善数据库的资源信息，提高工程效率。最后，将模型建构与工程实际相结合，保证建筑结构设计的合理性和科学性，从而促进建筑工程行业的发展，为推动我国城市化进程添砖加瓦。
        参考文献：
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        [3]欧红波.BIM技术在建筑结构设计中的应用研究[J].建材与装饰，2019，（21），90-91.
        [4]舒敬敬，钟嘉慧．BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略研究[J]．现代物业（中旬刊），2018（01）：58．