摘要:BIM技术的广泛应用与发展是我国建筑工程在科学与设计技术领域的重大突破,它是建筑设计者将科学与实践相结合的成果,不仅为我国现代建筑工程的设计注入了新鲜的血液,同时也很好地满足了我国建筑工程设计市场高质量发展的需要。BIM技术的运用在我国建筑工程的设计中能够有效地保证建筑工程设计的稳定性与设计的合理性,也能解决许多建筑工程在设计过程和施工阶段的一些复杂性问题,避免了许多传统的设计管理技术中可能存在的设计误差,值得在我国建筑行业发展中推广应用和普及。
关键词:建筑工程设计;BIM技术;应用
1 引言
BIM技术作为建筑行业实用新型的信息化技术,近年来受到建设行业主管部门的高度重视,出台了多项指导性政策。工程项目参建各方也进行了一定的应用,并制定了相应的项目措施。BIM技术能够充分汇集项目全生命周期内各阶段所包含的信息,能够有效缩短工程建设时间,节约建设成本,有效提高工程参建各方的决策效率和工程质量。BIM技术的应用,对设计单位和施工单位越来越起到不可替代的积极作用。
2 BIM技术概述
BIM技术的出现以及在建筑工程中的应用,满足了我国建筑行业中建筑工程设计管理的需求,极大地保障了建筑工程施工在设计管理工作环节的科学性与合理性。具体而言,BIM技术是近些年来出现和应用于建筑工程行业的一种新兴技术,其具体的技术就是指利用计算机相关技术辅助建筑设计,从而在建筑工程信息管理的基础上建立出一个科学完整的建筑信息化模型。在BIM技术中,其动态信息数据库,能够有效地跟随建筑工程施工过程变化的信息对模型进行调整。在建筑工程设计管理中应用BIM技术,实现了建筑工程设计资源计划的合理建立,减少了在建筑工程设计与实际施工中人力、物力、资金等的使用和损耗,减少了能源的消耗以及对环境的污染,降低了整体建筑工程设计的资金风险,提高了建筑工程建设设计的效率与水平。在实际的建筑工程设计中,BIM技术模型是依靠建筑项目的相关信息数据而建立的,具有模拟性、协调性、直观性、可视性等多种优点,是建筑工程项目真实模拟的数字信息仿真技术。
3 BIM技术在建筑工程设计阶段的应用价值分析
与传统CAD时代相比,建设项目设计阶段存在诸多的问题,而且受变更频繁的影响而导致施工效率无法全面提升。因此,为了能够有效将多样化问题解决,则需要注重BIM技术的应用,其所带来的价值相对较高,而且能够发挥自身的优势,提高工程项目设计阶段的效率。这种技术实际应用到项目设计阶段时,能够让建筑设计从传统的二维走向三维以及多维模型,全面发挥BIM技术的优势,而且也是建筑设计环节的一大突破。BIM技术的应用,能够有效解决设计师的困惑,从而全面提高设计的效果,并且能够发挥自身可视化的特点,使得设计师的设计思路清晰,实时掌握业主的想法并注重投资分析,提高设计效果。而合理地运用BIM技术能够实现三维实体观察,并且能够将传统二维图形没有实现的功能以三维的模式显现,并掌握工程项目的尺寸/材质以及各项功能,直观地查看每一环节建筑结构信息以及图纸/审计数据信息传递等,从而能够全面提高数据监测的准确性,为后期的建设工作提供有力帮助。更为重要的是在设计阶段三维信息能够提高设计建造与运维的生命周期,同时确保其在协同设计的过程中能够对工程建筑的流程进行优化,全面实现各个工种之间的可视化数据管理,并且可以合理地运用网络对各个数据进行分析与处理,有效节约管理的成本花费同时能够确保每一环节施工人员具备充足联系。
4 BIM技术在建筑物的结构设计中的应用
4.1 方便修改设计及建筑模型三维化
在传统的建筑设计中,当设计人员发现设计图纸的错误时,需要对整幅图纸进行修改,极大地浪费了建筑结构设计员的精力和时间。而利用BIM技术就能够很好地解决这样的问题,设计员只需要重新修改设计图中出现问题的部分,BIM技术则可以自动修正其余部分的尺寸,减少了设计人员的工作任务,使他们能够更加专注于其他方案的设计。
同时,BIM技术可以构建三维立体模型,显示出整座建筑中管道、梁板的结构和方位,提高建筑结构设计的前期设计和施工质量。
4.2 模型建立
4.2.1 通用规定
建模前,必须提前明确项目各类通用信息的设置要求并做出规定,以保证各专业工程师建立的分专业模型能够有效整合成整体模型。⑴制定项目模型的标准轴网文件,各专业建立模型时均需将模型原点与标准轴网文件原点对齐。⑵模型的单位系统设置为mm。⑶模型采用相对标高,并将±0.0作为Z轴与X、Y轴相交的坐标原点。⑷明确模型中项目的指北朝向。⑸单层模型可通过单层单系统模块导出常用的DWG格式图纸文件或NWC格式模型文件。⑹机电专业模型楼层标高以结构专业标高为准建模。
4.2.2 模型精度
不同的项目阶段和应用要求,对BIM模型的精度要求亦有所不同。机电模型在施工阶段标准按LOD300等级建模;设备、末端等未确定具体型号及外形参数时降级建模以节省时间。工程竣工机电模型交付按LOD400等级交付。依据以上建模标准,逐一建出结构模型、建筑模型、机电模型及钢结构模型等。本项目体量大,如果全部管线都进行建模,最终合模浏览将变得不可行。所以除了模型样板段及建设单位特殊要求的区域外,其他区域DN40以下管线不建模。
4.3 计算工程材料用量
利用BIM技术计算工程建筑材料的用量是现代建筑设计中一个十分重要的环节,传统的平面图纸方案,只能从建筑面积上粗略估算出材料的用量,而BIM技术可以从立体上准确地计算每一个建筑材料的人工用量和每一个建筑环节的材料用量,包括浇筑材料和混凝土的建筑材料用量、钢筋用量、水泥用量以及建筑砌砖用量等,甚至还可以直接进行材料用量的计算等。若人工对各类材料用量进行综合计算,不但耗费了时间,而且人工计算也不够准确,对建筑材料的采购者来说具有一定的盲目性,会在很大程度上增加工程成本。
4.4 综合管线深化设计
目前人们对建筑使用功能的要求越来越高,导致安装系统工程设计复杂。而安装工程专业又较多,设计过程难以对各专业进行综合考虑分析。基于BIM的管线深化设计,不仅能满足二维深化设计图纸的要求,还能以三维模型更直观形象地模拟安装过程中各类管线的碰撞问题,能够清晰地反映出二维平面图纸难以发现的问题。三维管线综合深化设计还可以精准检测专业间的冲突,提前发现各构件潜在的碰撞点,及时向设计方提出可能出现的问题和调整方案;此外还可以控制竖向净高,辅助图纸复核,对施工分包单位进行可视化技术交底,提高工作效率。
5 结束语
综上所述,在我国建筑工程行业快速发展的背景下,对BIM技术在建筑工程设计管理进行相关的研究,有着现实的价值与意义。文章以此为出发点,从多个角度进行分析探究,希望能够解决BIM建筑工程设计管理的实际问题,真正提高建筑工程设计管理的效果与水平。
参考文献:
[1] 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.
[2] 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.
[3] 王华阳.试论BIM技术在建筑工程设计中的应用策略[J].四川水泥,2018(11):126+143.
[4] 明亮.BIM技术在建筑工程设计中的应用分析[J].北方建筑,2018,3(05):22-25.
[5] 詹冬.BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].工程技术研究,2018(11):158-159.