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摘要:近年来,我国建筑设计行业掀起了一场基于建筑设计信息化变革的热潮,BIM在其中扮演着重要角色。BIM技术不仅改变了传统的设计模式,具有三维空间设计和协同设计的优点,而且突出了设计在工程建设过程中的主导作用。同时,BIM技术由于起步晚、应用环境欠缺、颠覆传统设计模式等特点,导致其应用难以推广的现状。未来,随着BIM技术在建筑设计领域的不断深入,可促进建筑设计方式的根本性变革、带动建筑设计行业的可持续发展和促进建筑标准化的发展。
关键词:BIM技术;建筑设计;应用
引言
随着我国科技的发展,建筑工程行业也获得了极大的发展。建筑工程的图纸设计,是直接影响到我国建筑质量的最关键的环节。工程项目的质量管理是非常重要的,在进行项目建设的时,因施工单位比较缺少对设计环节方面的掌控,这也让建筑工程的质量难以获得有效的保障,不但造成了经济损失,甚至还有可能使得建筑安全受到威胁。
1BIM技术特点
1.1可视化
Visualization,可视化,是BIM技术的重要特点之一。可视化是BIM技术在建筑行业中发挥价值的重要途径。以传统的设计图纸为例,设计师出具的设计图纸是二维的,配合一些数据的标注,具体的建筑物构件构造形式只能依靠施工人员自行想象。若是构造形式较为简单的构件,想象结果与实际差距不会很大。若是构造形式较为复杂的构件,想象结果可能与实际差距很大,进而影响设计和施工衔接,影响建筑工程的正常施工的开展。BIM技术的可视化特点规避了人脑想象的差异性,将三维立体实物图形呈现给设计师和施工人员,这样能够有效提高技术交底工作的质量,提高建筑工程的施工质量和加快施工进度。
1.2施工的模拟与优化
BIM技术拥有着很强的协调性,通过对各种专业数据收集处理,对施工过程进行模拟与优化。BIM技术可以在4D施工过程中,发现施工操作问题并加以修改,完善建筑施工的优化目标。从3D的模型建立到4D施工动画的演示,设计者可以梳理每一个作业的细节,实现操作场景的再现,动态检查作业步骤是否符合现实中的物理规律,最后通过各种数据优化设计的方案。通过三维建模展示完美地达到了现实场景再现。实现了设计技术从未知到已知的转换。像很多复杂的管道工程设计工作,就可以通过BIM技术检测,设计内容是否符合建筑需求,是否存在管道碰撞等问题。例如通过接通“水源”,演示整个管道的水流情况,避免发生漏水或检查缺少管路等问题。
1.3优越化
合理应用BIM技术能为整体建筑结构设计提供帮助,全面控制建筑结构形式,优化设计内容。建筑结构设计存在很多制约性因素,BIM技术可以结合信息形式以及复杂程度进行准确分析。优化分析阶段,精确掌握建筑结构中存在的信息资源,包括几何信息、规则信息等。BIM技术能根据建筑结构中的实际变化等要求进行动态调整,同时还能在施工前做好外形结构的分析工作,结合其中的变量因素与目标对象,优化整改不正确参数,快速算量,提升精度,直至符合标准再进行实施。
2建筑设计行业BIM技术应用
2.1BIM技术在建筑设计中的应用
BIM技术在设计各阶段的应用。现如今,BIM技术的应用可贯穿建筑设计的全过程。在方案设计阶段,除了分析形状、体积和空间之外,还可以同时分析能耗和建筑成本,从而使对工程前期决策更加科学。在初步设计阶段,每个专业建立BIM模型,并将模型信息用于分析能耗,结构,声学,日照,热工程等,并进行干扰检查、规格检查和工程量统计。在施工图设计阶段,设计人员可以多视角动态观看BIM模型,并可以从BIM模型中来获取各个角度的图纸和其他统计数据。
2.2BIM技术模型在碰撞检查的应用
在进行建筑工程设计,特别是管线设计的时候,设计人员一般要尽量解决构件碰撞的方面的问题,但是在比较传统的2D图纸当中,是很难直观展示出建筑工程结构的空间关系,所以也无法充分的反映出建筑构件相互之间的碰撞,或者是构件和建筑系统相互之间的碰撞状况。因为2D图纸可视性不够,所以在施工的时候,对一些碰撞问题很容易会忽略,从而给施工造成很大的麻烦。BIM技术在建筑工程的设计当中,通过多维度三维建筑模型,并且通过仿真演示进行碰撞的检测,这样管线碰撞问题将会更加清晰,在可视化的设计环境下,也可以帮助设计人员进行项目设计的优化,尽量减少有可能产生的管线碰撞。
2.3结构可视化设计
BIM技术中的三维技术能够为建筑结构构建出相应的立体效果,带来更直观的视觉冲击,方便用户对建筑构件大小、方位以及采用的材料进行观察,为用户提供便利条件。BIM技术的可视化特点,可以帮助设计师仔细查看建筑结构整体布局与细节之处,更精准地找到设计漏洞,避免因设计方案引发更多问题。例如,楼梯高度是否符合标准,是否会碰到用户的头部,梁的尺寸是否影响建筑净空等,都可通过BIM技术中的可视化技术进行查看。由此可见,BIM技术在建筑结构可视化设计中有着不可忽视的作用,不仅保证建筑设计过程中的工作效率,还能提高工程建设的整体质量,在一定程度上提高建筑结构设计精度,降低误差。
2.4对公共建筑的合理设计
很多大型公共建筑项目投入的资金是十分巨大的,传统的设计方法在面对这些工程项目时,一些重点的位置可能会出现整体不美观、流线形状差等问题,出现这种问题的主要原因是设计工作内容较大,整体设计要求过多,各种建筑项目之间缺少协调度。而这种设计缺陷在后期更改或者是施工时,都会使施工团队付出很大成本代价和施工时间,对整个建筑施工进度影响颇大。此外,设计团队也没有时间顾及大厅园林景观设计、假山景观设计、水元素景观设计,这些都需要后期添加,添加过程中也会改变一些原始的设计方案,导致很多不确定问题的发生。BIM技术则完美了解决了这类设计缺陷问题,BIM技术可以精确三维呈现整体项目的建成效果,以及对工程量和投资的测算,进而实现各个细节上精准控制。
2.5通过虚拟功能进行节能设计
节能、环保是建筑行业未来的发展主流趋势,也是现代城市建设的必然方向,对太阳能、风能的利用很难在现实世界中进行设计和模拟,借助BIM技术能够有效实现虚拟设计,实现建筑物对能源的利用最大化。比如结合建筑工程现场的勘探数据和建筑物本身的参数,利用BIM技术软件的虚拟功能来模拟建筑物所处的环境,为虚拟建筑物营造太阳辐射、风力环境,借助技术软件来对虚拟建筑物进行太阳能辐射量测试和风环境测试,有效提高对能源的利用率。设计师掌握了建筑物现场的太阳能辐射量,可以为建筑物配套设计太阳能幕墙、光伏发电等绿色建筑设计,也可以对建筑物之间的距离进行合理规划,提高建筑物的采光效率,避免建筑物之间距离过近或过远。
结语
综上所述,虽然目前BIM技术在建筑工程设计的过程中仍然处于初级阶段,但是作为一种比较新式的管理技术,在实际应用的时候,其发挥出的价值已经引起了人们的广泛关注。如在设计阶段的设计、检查、出图、预演、算量、演示;施工阶段的场地布置、图纸会审、施工模拟与施工方案评审、技术交底、预制加工、安装模拟、进度控制、安全质量巡检、工程量与变更管理;运维阶段的三维可视应用,全息信息集成、精细化运维管理、培训与远程诊断、工艺流程仿真等。因此,在建筑工程进行全生命周期管理过程中对BIM信息模型不断地进行补充完善和使用,可以让这项技术引导之后的工程质量获得更多提高。
参考文献:
[1]卓博华.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2017(008):229-230.
[2]胡建祥,蒋安.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015(019):67-67.