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摘要:BIM 技术是在信息与科技高速发展背景下应运而生的三维设计系统工具,其涉足了建筑学、土木工程学及动力工程学,具有十足的创新性与先进性。随着在各类工程事业中的不断实践,BIM 技术已经日渐成熟,并且应用到电力、石化、冶金、水利、建筑等行业中,成为各大工程公司高水平工程设计与管理的重要辅助手段,为其发展与创新提供了有力的支持与保障。尤其对建筑外立面幕墙设计起到了重要作用,帮助其大幅度简化与优化了某些复杂环节的工程步骤,在业内被广泛使用。文中概述了 BIM 技术在建筑幕墙设计及施工中的应用,以推动建筑质量的提升。
关键词:BIM技术;建筑;幕墙设计;应用
1 建筑幕墙设计现状
建筑外墙一般要求节能、安全、简洁、美观的特点,现今的高层建筑、大空间的设计大多都会采用具有美观特性的轻质幕墙作为建筑物的外层围墙。结构支撑与镶嵌材料一起构成幕墙系统,并且对主体要求具有位移与形变的能力,还要具有安全、强劲、美观、吸声等特点[2]。建筑的外衣是建筑幕墙,一个建筑是否能够达到一眼中意的效果,很大程度上都是建筑幕墙的效果,因此,不管是建筑的工程师还是业主都越来越重视建筑物幕墙,而 BIM 应用最得力的应该是异性幕墙,它形状多变并非规范,建筑的材料也大多多变,有弯有直,有前有后、有凹有凸。造型也是新奇多变的,颜色丰富多彩,明艳动人,让人耳目一新的感觉。在幕墙设计中,当前的软件已经无法满足现在复杂、多样的幕墙设计,不能简单快速的呈现出设计师的设计想法。BIM技术就是一款弥补这些缺陷的软件,我国建筑行业对 BIM 技术的应用还处于起步阶段,并且在应用中有些不是太规范完美的地方。但相信在不久的未来 BIM 技术应用会越来越广泛,因为我国并不缺少 BIM 技术精通的人才,在他们的带动下不少建筑公司开始了对 BIM 的应用。但是无论是与外国的应用程度相比还是我国自己在建筑中的应用普及都是有一定差距的。随着现今建筑风格的需求,有更多面积大、建造复杂的建筑构造中有这种 BIM 都会有极大的帮助,而 BIM 技术公司也就应运而生,从这些情况可以看到在不久的未来,BIM 技术在我国会日渐稳定、成熟。
2BIM技术在建筑幕墙设计中的应用
2.1 基于模型建立二维图纸
传统的建筑外立面幕墙图纸设计是靠人工手绘的二维图纸来完成,工作量十分繁杂且对工作人员的手绘能力要求也较高,当手绘图纸应用到具体的建造中时,很难达到直接的指导目的,同时手绘的建筑立面只会看到一个正面方向,所展示的信息只有高程与横向,很难依据其内部结构对衔接部分进行实际建造,给实际工作带来了阻碍。而在使用建筑幕墙的 BIM 模型时,立体感与直观性的问题会迎刃而解,同时在对某些地方的部分参数进行实时修改时,可直接在软件上输入参数,系统会自动匹配与之有关联的各类数据,可随时进行改进。在观感上,BIM 模型在 Revit软件的基础上也是以三维立体呈现,后期工作人员可通过控制鼠标调节随时切换观看方式,更好地开展指导工作,从而提高工作效率。在设计过程中,根据实时变换的工作需求与软件自主产生的不确定性因素,BIM 模型需要在Revit 软件里完成平面深化、立面深化及各种特殊面的生成与深化等工作,对于建筑行业来说,平面深化工作有着一定的规范要求,设计师必须遵守相关规定来开展标准化制图操作,以避免读取过程中产生信息误差而造成短暂的工作停滞。最具代表意义的规范与准则有以下几点:(1)根据平面深化设计要求,构建及二维表达应满足《BIM 构件库应用标准》及《民用建筑 BIM 设计实施导则》要求,根据立面深化要求,设计师需要在 Revit 软件中所有关于材质、填充、色彩等立体面方向上各类层次的深度表达,同时构建及二维表达应满足《BIM 构件库应用标准》及《民用建筑BIM 设计实施导则》要求。
(2)对于剖面的生成与进一步深化则要依据 Revit 模型,调取相应的命令按钮,创建需要改进的剖面项目,在工具与参数限制的影响下,根据设计思路对剖面图进行进一步完善,但是在改进的同时要特别注意标注的准确性与项目的独立性,切忌将同一个维度的不同剖面项目混合在一起,而失去命令设置的作用。BIM模型的特性决定了三维视图制作的简易性与易改性,也附带着十分智能化的工具作为制作时的辅助,使整个项目进程更加迅速与顺利。将初步设计方案生成 2D 图后,在对某些结构内部的参数进行展示时,需要在软件上使用自带的文本标记与尺函数来完成更加适合实际指导施工的 2D 图,为实操执行工作人员带来更全面的信息与更方便的读取方式。
2.2视觉性能和实时漫游
使用 BIM 模型作为设计的基本承载工具后,整个建筑外立面幕墙可以完全三维漫游,设计师在计算机屏幕上将设计好的内部结构与外部结构进行整体嵌套,打造实时且形象的整体建筑,从而浏览整体的呈现效果与内部、外部结合之后的实景和磨合细节,通过仿真模拟来预测真实落地后的观感效果,在对某些不太优化的部分进行进一步研究与改造,在前期就减少失误与缺陷的系数。实时漫游还可在可视化展示时将其制作成动画形式进行播放,让用户更加直观地了解建筑,从而喜欢上建筑模型,产生强烈的购买欲望。BIM 模型也可将其具有的可视化、模拟化、协调性、实时改进性以及可出二维图五大特性充分结合起来,使项目在展示时具有高度的具象感觉与用户交互体验功能,将建筑设计外观卖点发挥得更加深入。
2.3BIM 技术让设计思路易于理解
建筑物的图纸一般情况下都是需要多次更改的,多次修正之后才会进行实施,但这种情况的弊端就是会导致我们工程的效率非常低。因此,解决设计方案的屡次修改问题是我们工程提高效率的关键,此项问题的解决也会对我们建筑行业的发展产生深远影响。由此,BIM 技术的出现会加强设计思路的展现。幕墙构造的过程中,钢材建造构造的环节是幕墙设计中关键,BIM 技术让钢材的建造更加高效,通过可视化的特点,让钢材设计的细节详尽的展现于人们的眼前,完善自己的设计思路,从而给出令人满意的方案。BIM 技术可以应用于幕墙钢材的加工与制作过程,但不限于此,它还可以在其他项目中提高各个项目的效率,有利于之后幕墙环节的顺利实施。
2.4BIM 技术满足幕墙设计中数据共享的需求
从项目规划中,可以看到幕墙系统在分项工程设计中,设计师一定要做到各种数据的统一、一致的更新,数据还要更新的及时,设计过程中,想要达到这一要求,就要把数据建造成能够统一使用、调度的,能多方位同享的数据库,根据这个数据库的作用使得多个设计师之间保持信息的快速更新、共享。而 BIM 技术中含有大量的信息,使得数据库中的信息可以及时更新、使得设计师之间的信息能够共享。幕墙设计的优化,得益于 BIM 技术使数据处于动态分享的状态。
结束语
在建筑方面,BIM 三维虚拟建模的技术为设计工作模式的改进与建筑的质量的提高提供了可能,是建筑行业的一次技术革新,相信在可预见的未来 BIM 技术会成为建筑行业的必备软件。幕墙系统设计的科学、合理以及准确的特点的形成有赖于BIM 技术的应用,并且 BIM 可以有效解决幕墙设计 中施工材料损耗严重、信息不对等的缺点。BIM 技术还是高层复杂建筑中解决施工、供货问题的技术平台与解决工具。BIM 技术的优势应该由设计公司、政府单位等可能用到这种技术的部门共同重视与推广。加强 BIM 技术在幕墙设计中的应用,推动我国建筑行业信息化、科技化的发展。相信在 BIM 技术的帮助下,我国相关行业会更加高效。
参考文献:
[1]范凯兴.BIM技术在建筑幕墙设计中的应用[J].工程技术研究,2020,5(22):38-39.
[2]严志伟.BIM在商业建筑幕墙设计中的应用方法探究[J].四川建材,2020,46(08):32-33.
[3]陈纪欣,严丽,史曦东.BIM在建筑幕墙设计中的应用[J].工程技术研究,2020,5(01):186-187.