BIM技术及其在建筑设计中的应用研究

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年5月第13期   作者:丁立勋
[导读] 文章主要是对BIM技术的概念、优势及其在建筑工程各阶段的应用,包括设计前期,初期方案,稳定阶段以及建筑设计等阶段进行分析探究,以供参考。
        摘要:文章主要是对BIM技术的概念、优势及其在建筑工程各阶段的应用,包括设计前期,初期方案,稳定阶段以及建筑设计等阶段进行分析探究,以供参考。
        关键词:BIM技术;建筑设计;应用
        引言:BIM技术是我国现代建筑行业进入信息化建设的一个标志,为建设行业提供了一个全新的生产体系与方式,利用信息化数字化的途径来展开建筑施工,对各个阶段的信息进行利用。BIM技术能够有效的提升建筑效率与质量,而如今我国的绿色建筑理念也在不断普及,BIM技术的应用就更加的广泛。
        1BIM技术概念
        BIM技术是一种数据信息化工具,结合工程设计建造以及管理中所需要运用的数据分析,将其相关信息都储存到一个参数模型当中。从项目开始直到项目竣工,在这一建筑生命周期过程中,利用BIM技术可以对各个环节施工项目的相关数据信息进行监督控制以及运用。施工人员在不同的工作阶段中也能够对根据BIM技术的参数模型与数据进行快速的判断,及时的发现各项问题。并且将不同部门之间的工作采取科学的协调方式,以打造协同工作的平台,促使工程的建筑效率以及相关的生产效率得以提升,降低了工程成本,缩短了工程周期。在BIM技术的运用过程中,其标准化主要有包括两个方面。其一是相关的建筑构建材料、配置配件、生产标准以及方案设计、细节处理等方面的统一标准化。其二是工程施工过程中所需的信息数据的结构、输入输出、以及数据管理等相关数据化方面的技术得以标准统一。在如今我国的建筑工程已经广泛的应用了BIM技术,其数据标准也有一定的参考,就使施工人员都有据可依,保证BIM技术的标准化,促使施工质量提升。
        2BIM技术优势
        2.1信息集成与联动
        BIM技术主要的特征就是通过一个数字化制图工具将相关数据结合起来,构建出一个三维立体模型。在应用操作时,对整个建筑工程的悬梁,门窗,柱子,墙壁等结构的关系结合起来,在施工人员或者监管人员对相应的地方进行调整修改时,对模型进行直接的修改就可以展现出其最后的调整效果。其次,BIM技术还能够将施工建筑工程的整体项目信息与数据都储存在相应的数据库中,不会受到软件与格式的限制。对工程的几何构造、物理属性以及相关结构等进行展示,再对不同部位的尺寸,大小,位置坐标等进行记录,同时还会记录下材料的密度、传导系数的物理数据。不仅仅是对建筑本身的相关数据进行储存,还会包括到一些构建维修费用、构建维修处理技术标准规范标准以及其他材料采购时间与供应商等等,将整个工程的所有信息都记录在案,保存完好。以便于相关工作人员或者审核人员进行数据参考或者工程审核。
        2.2系统协调与统一
        BIM技术是将整个建筑工程建立起一个三维立体模型。当模型建立起来之后,各个工程项目之间的联系也就更加紧密,能够对各种方面信息以及数据格式进行传输与共享,保证整体工程的协调性以及统一性。相关工程负责人也不用担心因为时间或者空间的限制 而造成各项数据的差异。施工人员也能够按时完成自身的任务,保证每一个施工环节都能够同步进行,提升整体的施工效率。
        2.3实现参数化设计
        参数化设计就是利用变用技术将施工建筑的不同模型以及各种图源进行结合起来,可以通过施工要求以及实际情况进行人为创建设置,也可以让系统自动化生成参数化设计,能够为BIM技术提供一个基础操作平台。在进行具体调整修改时可以更加便捷,而相关修改的部位也能够及时的记录下来,体现在项目的数据库中,实现整体工程的动态化管理。
        2.4信息共享与多方协同
        在应用BIM技术时,其相关的数据格式都会根据国际标准来制定。只要是符合标准的BIM软件,都可以对数据进行解读与操作,以此来实现了各个工程部门的信息共享,使各个参与方能够进行协同合作。

建筑工程本身就是一个非常复杂、周期性长、人员流动量大的项目,它在实行信息交换与传输共享时,都有一定的要求。如果实行信息共享就能够促进不同部门的有效合作,避免因某一个环节丢失建筑信息材料而产生的阻碍工程进度,或者是不同项目阶段的衔接不完整等情况。有了BIM技术便可以使不同部门进行有效的信息交流与传递、共享,促使不同工序之间以及施工阶段之间进行有效的衔接,实行多方合作,共同提升工程质量与效率
        3BIM技术在建筑设计各阶段的运用
        3.1设计初期
        设计出建筑工程设计初期需要对工程的地质人文条件以及周围环境影响,考虑到周边其他建筑之间的结构,来设计场地规划。再进行初步模拟分析,利用相关软件对不同类型的模型构造进行日照、采光、自然环境的模拟,根据其结果来调整设计方案。对建筑的形体、朝向与布局的方式都进行科学地计算与调整,保证在建筑过程中其消耗的能源资源最少,在建筑竣工之后的所消耗的能源最小。将各项自然环境采风,通风采光通风等方面的资源利用起来,使其发挥出最大的效用,也设计出最佳的建筑方案。
        3.2方案设计早期
        在这个时期就需要利用BIM建模软件,将初步概念化的体量模型导入到软件当中,并进行适当的完善与调整修改,以此为基础逐步进行方案设计与保证。使设计前期的相关数据分析能够发挥出其最大效用,以指导下一步的设计工作,使其更加系统完善。利用BIM技术的信息优势进行设计优化、比选不同的设计方案。在设计多方案模型时,应用到BIM参数模型以此来调整各项方案的建筑性能以及环境分析,选择效益最大、化性能最优的设计方案。在调整优化以及方案比选过程中,BIM技术就为工作人员带来了更多的便捷,避免大量的重复计算与对比,将BIM技术的数据集成与联动优势发挥到了最大,体现出了BIM技术在建筑设计运用过程中的核心价值。
        3.3方案初步稳定时期
        在初步稳定设计方案之后,就需要对其进行进一步的优化,打破传统设计桎梏。利用BIM模型能够大量的减少大量的繁琐制图工作,而设计师就能够将更多的精力投入到建筑的资源利用、空间结构等优化建筑质量等方面。同时结合不同的专业技术,再利用三维立体模型进行方案的不断深化与改进。不同部门之间的信息传递与共享也会更加的及时准确。同时建筑完成之后,可能会对周围的环境产生影响。而BIM立体化模型能够结合建筑材料及其质量进行审核计算,结合科学专业的分析手段对建筑模型的相关日照、采光、通风、能耗等方面的数据进行模拟分析,得出一个精确化的数字,以供设计人员参考。进而使建筑的资源利用率更高,碳排放率与环境污染率更小。
        3.4建筑设计时期
        BIM技术在这个时期能够更好的发挥出其信息共享与多方协同合作的效优势,将各个专业的设计方案进行有效的协调,通过统一与连接形成具体的BIM模型,以便施工人员或者设计人员对建筑的整体空间布置、资源配置进行充分掌握,对模型进行全方位的分析,进而不断优化设计方案,减少了设计冲突等问题。与此同时,还能够在充分了解与掌握过程中,及时发现并解决不同专业设计中存在的问题冲突。利用三维模型生成直观的二维图纸也从一定程度上提升了设计效率与质量,降低了设计过程中的错误率。
        结束语
        如今处于信息社会,信息数字化技术也应用于社会的各个领域。在建筑过程中数字化技术的应用主要体现在BIM技术的应用。在建筑设计过程中BIM技术具有非常多的优势,将不同阶段的信息及有效传递与共享,提升了工程团队协作的效率。而作者也相信BIM技术在我国的发展也会越来越好,为我国的建筑工程,发挥出最大的效用。
        参考文献
[1]郭文强. 基于“BIM+VR”的建筑可视化设计方法及应用研究[D].北京交通大学,2017.
[2]闫泽鹏. 基于BIM的建设工程项目施工阶段成本控制研究[D].辽宁工业大学,2019.
[3]汪烈. BIM技术在装配式建筑设计中的应用探索[J]. 绿色环保建材,2018(12):70-71.
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