浅谈BIM在房地产项目设计管理中的应用

发表时间:2021/2/3   来源:《建筑实践》2020年10月30期   作者:梁征
[导读] BIM技术是综合建筑项目信息建立三维建筑模型,满足大型复杂结构建筑设计信息化管理的一种先进技术。
        梁征
        广西雪松君华小镇文化旅游有限公司  530022
        摘要:BIM技术是综合建筑项目信息建立三维建筑模型,满足大型复杂结构建筑设计信息化管理的一种先进技术。本文阐述了BIM技术及其在房地产项目设计管理中的应用价值,提出了BIM技术在参数化设计、协同设计以及碰撞检测中的具体应用,并以实际案例为依托,分析BIM技术的实践应用过程,期望对提高房地产项目的设计管理水平有所帮助。
关键词:BIM技术;房地产项目;设计管理
        随着城市化进程的加快,房地产项目的建筑结构形式向复杂化、个性化、独特化的方向转变,对项目设计提出了更高的要求。传统的二维平面设计方法已经难以满足现阶段房地产项目工程设计的需要,易增加工程变更风险,延长设计工作周期。为此,在房地产项目设计中应采用BIM技术进行各专业协同设计,借助三维建筑模型和各专业设计信息共享,提高项目设计效率,有效衔接设计与施工环节。
1BIM技术及其在房地产项目设计管理中的应用价值
        BIM技术是在三维数字技术基础上发展起来的建筑工程项目信息数据模型技术,通过数字化数据模型展现项目整体结构,实现对建筑项目全过程中的信息管理[1]。在房地产项目设计管理中,应用BIM技术的重要价值体现在以下方面:一是BIM技术具备可视化功能,能够借助三维模型直观展示设计阶段的房屋建筑立体平面图,使设计人员直接找出设计缺陷,及时加以修正,降低施工阶段的设计变更风险;同时在工程方案比选、施工现场管控等阶段运用,能实时快速的发现问题,掌握进度。二是基于BIM技术建立的三维建筑模型提供多种类型信息,包括构造、几何、物理、规则等方面信息,使设计人员能够通过设定属性值对设计进行及时修改,并快速输出建筑平立剖面图和详图,提高设计工作效率。基于此可以便捷的对产品开发进行升级迭代,并实现快速复制及开发。三是基于BIM技术可以辅助实现各专业协同化设计,利用共享的设计信息,对某一专业设计进行修正,进而自动调整其他专业设计内容。在工程量计量、材料损耗、成本控制方面基本可以实现零误差,有效提升成本管控及核算精度,对交叉专业及工序的调整能实现联动调整,避免错漏碰缺情况发生。同时,BIM技术还具备虚拟设计和智能设计功能,可进行碰撞测试、能耗分析和成本预测,在工程施工、设备安装、方案比选成本管控等各个环节可以进行实时数字化模拟,提高方案可行性。四是当前国家在建设行业正大力推行装配式建筑,对建筑装配化比例要求逐年提升,BIM技术对提升建筑装配化比例有着积极的作用。
2BIM在房地产项目设计管理中的应用
2.1BIM参数化设计
        在房地产项目设计阶段,应借助BIM技术完成参数化设计,主要包括参数化模型的建立和参数化信息修改引擎两个部分。图元在建筑信息模型中包括了所有信息,如几何图形、材料性能、构件价格等信息,形成建筑信息数据库;参数化修改能够通过图形界面控制或直接修改参数的方式,使其他共用此参数的模型自动发生变动,满足设计人员的设计更改要求[2]。在三维可视化参数设计中,设计人员可以采用Revit设计软件中关联性构件、载入链接等方式进行模型绘制。在模型信息输入完毕后,展示设计效果,利用软件的漫游功能和局部成品展示功能进行三维化呈现。如,设计人员可以开启软件中的光照模拟功能,对建筑一年四季和一年之内的采光进行直观演示,并配上建筑平剖立面图的相关数据,详细说明房屋建筑细部的构造信息。
2.2BIM协同设计
        在房地产项目设计管理中,应用BIM技术可以实现各专业、各工种的协同设计,将原本离散分布的设计进行统一,提高建筑物设计的综合效率。Revit软件具备共享功能,既可以实现建筑、结构、安装等各专业之间的协作,又可以生成相同属性构件之间的关联,满足设计修改要求。在实际应用中,设计人员可以在Revit软件创建中心文件,生成工作集,将各专业工程师设计的内容统一到中心文件中,让各专业人员从中心文件中获得所需信息,按照统一标准进行设计,避免出现设计冲突。中心文件中的工作集能够实现统一软件中的信息模型数据共享,避免不同设计人员之间出现设计摩擦。同时,设计人员还可以借助同一属性构件的关联性进行设计修改,通过修改某一构件属性就可以实现对同类型构件的同步修改,避免出现修改疏漏,提高协同设计效率[3]。
2.3BIM碰撞检测
        在房地产项目设计中,设计人员可以利用BIM技术对工程项目易发生冲突的部位进行碰撞检查,降低施工阶段的设计变更问题。碰撞检测分为软碰撞与硬碰撞两种形式,其中软碰撞是指实体之间虽然没有实质性碰撞,但是却难以满足施工人员在实体之间的空间作业需求。硬碰撞是指实体之间形成交叉碰撞,多发生于管道、线路设计中[4]。设计人员可以借助Naviswork对管道进行碰撞检测,分析标记冲突部位,进行修改。修改之后再进行检测,如此循环直到解决碰撞问题为止。
2.4BIM建筑信息化模型在房地产开发全环节的应用
        在房地产开发的其他环节,BIM建筑信息化模型的同样具有很大利用价值。一是在项目营销展示上,能利用购建的数字化模型展示成品效果,生成虚拟漫游动画,实时展示产品最终效果,做到所见即所得;二是在成本管控上,能实时生成工程量及材料清单,提高成本管控精度;三是在施工现场管理上,能根据工程进度实时生成进度模型及施工现场模型,对施工场地布置,材料转运管理、施工进度监控都能做到有效把控。
3BIM在房地产项目设计管理中的应用案例
        下面以某综合办公楼房地产项目为例,对该房地产项目设计中应用BIM技术的过程进行分析。本次设计采用Revit软件,主要针对建筑主体结构进行设计,为建筑专业给排水专业的协同设计打下基础。


3.1项目设计准备阶段
        ①在Revit软件中启动样板文件,编写组件及相关信息参数,设置项目初始参数,如综合办公楼的层高、度量单位、层数等参数;②打开项目浏览器,可以切换查看天花板平面、建筑立面、建筑剖面、基底面积平面等全部视图,浏览器提供平移、缩放、旋转视图的功能[5];③应用Revit软件中的实时显示操作功能,对属性列表中的内容进行参数设定,包括专用设备、卫浴装置、场地、坡道、屋顶、墙面、幕墙等设计项目;④Revit软件提供编辑修改工具,设计人员根据设计需求在“修改”选项卡中进行修改即可。
3.2建立工作集
        ①本项目各专业设计人员可以针对本专业设计建立相应的工作集,建筑专业按照建筑设计建立工作集,在工作集内设置操作权限,对允许查看本专业设计工作集的相关人员权限进行设定;②给排水专业建立专门的工作集,将工作集进行细分,以满足精确设计的要求。如,可以将给排水设计工作集分为给水设计、排水设计、热水设计、消防设计、中水设计等不同子专业的工作集。
3.3创建标高与轴网
        Revit软件在定位建筑信息模型各构件元素的空间位置关系时借助标高和轴网设定予以实现,这也是三维协同设计的前提。①测量标高和轴网,根据测量信息组建门窗等建筑模型;②整体规划项目层高、标高,根据标高确定模型内的空间位置信息;③按照项目平面视图中的轴网对项目图元进行定位,结合标高信息确定各个构建在模型中的位置;④应用Revit软件中“标高”和“轴网”命令,通过程序模板转换二维平面数据信息,绘制三维标高与轴网模型,标明编号。
3.4载入族文件
        Revit软件中,族文件是模型图元与注释图元的构成基础,具体分为系统族与可载入族两种形式。①系统族保存在Revit软件的样板中,用于创建楼板、楼梯、天花板等基本图元,载入族用于自定义创建;②设计人员不能随意修改或删除族文件,只能修改族的类型,满足自定义族的创建需求;③族的类别包括以下两种,一是独立个体族,如结构柱、家具等不依附于主体结构设计的独立结构。二是基于主体的族,如门、窗、屋顶、楼板等与主体构件紧密依附的非独立结构[6];④对族的参数进行设定,既可以直接采用系统中默认的族参数,也可以自定义族类型。如,定义外墙300mm的新族类型时,由于系统中只有240mm族类型,所以设计人员需要复制240mm族类型,复制后进行参数修改,完成外墙创建。
3.5构建三维模型
        3.5.1创建主要墙体。将墙体视为系统族,利用Revit软件将墙结构数据转换为三维墙体模型。墙体创建要定义墙体类型、墙体厚度、材质、功能、平面位置、高度等。具体创建过程如下:①根据二维平面图纸,在Revit软件中布设主要构件,包括墙体、结构柱和结构梁等。设计人员要在软件中导入二维平面图纸的数据,对平面图纸进行调整,使其与三维墙体模型中的轴网相对应;②在轴网对应后,绘制墙体和结构柱,生成平面与立面视图;③布设结构梁、结构楼板,为给排水专业协同设计提供数据,让给排水专业设计人员进行管线综合检查和碰撞检测。在协同设计中,要考虑结构件因素,保证结构件对建筑物整体的支撑作用。
        3.5.2添加其他构件。在建筑主体墙体设计之后,布设项目其他构件,如门、窗、楼梯、楼板、屋顶等。设计人员可以直接采用族文件样板进行布设,根据不同构件的属性采用不同的布设方法。如,墙构件的系统属性为系统族,类型属性为独立个体,创建方法为复制系统族中类型,根据设计要求修改参数;门构件的系统属性为可载入族,类型属性为基于主体,创建方法为直接载入相关族,根据主体设计进行放置;楼板构件的系统属性为系统族,类型属性为独立个体,创建方法为通过系统中“楼板”工具进行创建,布设任意形式的楼板;楼梯属性为系统族,类型属性为独立个体,创建方法为利用“楼梯”工具进行绘制,自动指定生成相应类型的扶手。
        以楼梯绘制为例,对楼梯基本构件的绘制过程进行详细介绍:①对楼梯类型进行定义,复制Revit软件中的族类型;②确定楼梯类型,设置楼梯功能、踏板深度和材质;③在完成属性设置后,绘制三维视图下的楼梯绘制图,并对设计进行修改。在完成建筑主体及其他构件布设的基础上,可以自动生成不同视角下的建筑主体三维模型图。
4结论
        综上所述,在房地产项目设计中应用BIM技术已成为行业趋势,各地建设主管部门相继出台政策并加以推广,尤其近年来逐渐增加装配式建筑比例更为BIM参数化设计的铺开提供了广阔的空间。BIM技术能够三维立体呈现建筑主体结构,直观了解建筑内部设计效果,便于建筑设计修改和优化,大幅度提升房地产项目设计工作效率。当前在房地产项目设计中,BIM技术应用还处于发展阶段,应用范围还不够广,但也看到了很好的应用前景。随着技术的不断成熟与进步,在政策的扶持和推动下,BIM技术在房地产设计管理中的应用优点会越来越得到体现,对房地产开发的促进作用会促使该技术实现更好的应用场景,助推房地产企业的发展。
参考文献
[1]王伟.BIM在房地产建筑工程项目中的应用[J].四川水泥,2020(10):164-165.
[2]周园,姚汉臣.基于BIM技术的房地产项目开发设计效果把控[J].吉林建筑大学学报,2015(6):73-75.
[3]李猛.BIM技术在房地产项目管理信息化中的应用研究[J].科学与信息化,2019(28):151-151,153.
[4]沈文英.浅谈BIM在房地产项目设计管理中的应用前景[J].河南建材,2018(2):111-112.
[5]孙滢滢.基于BIM技术的房地产开发项目全过程的成本管理[J].中国航班,2020(10):113-113.
[6]崔泽涛.BIM技术在高层建筑设计中的应用[J].建筑技术开发,2020(14):15-16.
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