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技术及其在建筑设计中的应用研究

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摘要:信息时代伴随着建筑住宅的发展而到来,因此,建筑住宅设计在发展中,也不断涌现新的前沿信息技术,最为突出的是BIM技术,其在住宅建筑设计发展中发挥出较为突出的作用。本文简单介绍了BIM技术的内涵、特征以及现实的应用价值,并且着重分析了其在建筑设计中的具体应用。

关键词:BIM技术;建筑设计;具体应用

1前言

BIM技术伴随着科学技术的发展也得到一定范围内的提升和优化,目前可以再多个不同专业不同部门之间实现数据之间的共享,如果将其应用在建筑工程项目上,就可以实现参与建筑施工所有人员之间的数字设计信息之间的共享,同时可以建立可视化数字模型,实现对建筑结构的模拟化分析和评估。因此,在建筑设计中合理引用BIM技术,不仅可以从整体上提升建筑工程结构的质量,同时还能降低建筑施工环节的安全隐患。

2BIM技术的特点

2.1可视化BIM技术

通过建立直观的建筑模型,从而直观、便捷、有效的观察到整个建筑设计环节,从而将设计人员的设计理念最大化的展现出来,实现建筑企业内部人员之间信息传达的便捷,从而更好的实现对设计阶段的探讨和进一步研究,确保决策制定的准确性和计划实施有效性。

2.2协调性特点

协调性主要展现在两点:①实现部门之间、专业技术人员之间的标准化,更好的开展组织与协调,确保建筑工程项目的正常进行。②实现建筑企业内部空间设置及其他布置之间的统一协调,确保整体布局设置合理,结构规划得当。

2.3模拟性特点

BIM的模拟技术不单单局限在建筑物的模型,同时也可以模拟真实世界的一些不可操作的事物。在设计阶段,BIM技术可以模拟相关实验项目,确保整个过程的节能以及安全紧急疏散;当然,在施工阶段,在BIM技术的基础上实现4D操作,在相关施工方案规则和要求的基础上最大化的将实际施工模拟展现,确保具体施工方案的科学、有效;最后,进行5D操作,从整体上实现对建筑成本的监督、管理,从而实现有效的成本控制。

2.4优化性特点

BIM技术在实际建筑设计中可以实现对多个环节的具体应用,如优化建筑设计、对施工开展阶段的控制以及运营阶段的优化执行,其效果是非常显著的,当然,这期间,要确保信息的准确性、时间的合理性等,因为,信息正确与否直接影响优化方案的合理与否,而在这点上,BIM建筑模型的准确性正好弥补了尴尬点。而如果如果一个项目整体复杂,设计人员仅仅单纯的依靠辅助工具完成设计工作,时间、难度、工程量可想而知,面对复杂的建筑项目,如果采用BIM技术,其自身技术以及相关的优化配备方案,能够巧妙的解决了这个难题。上述叙述,只是为了介绍优化的两个方面:①对项目方案的优化;对项目进行设计与投资回报率分析,计算不同数据之间的比值并进行分析,同时,还要对设计方案本山做符合性比对。②特殊项目设计的优化;针对异型设计项目,虽然其在整体建筑之间的比例较小,但是其工作量却是相对较大的,为此,综合对比工作难度和时间投入之间的比例关系,确保实现时间、成本、与人员之间的最优化的协调方案。

3BIM技术在建筑设计中的应用意义

3.1能够发挥外在推动作用

伴随着BIM技术的发展,其在建筑设计间的应用非常广泛,同时也实现技术上的创新和优化,如果在综成本的把控、场地的分析已经三维的协调等多个方面,同时加以科学性的制定政策和良好的发展环境,同时扩大对BIM技术的宣传与推广,那么,其应用性将更为广泛。

3.2修改图纸功能

BIM技术是以构建建筑主体的模型为基础,通过修改模型同时在自动反映展现出来,实现对任意视图的展现,当然,这样便于设计人员专心作用于建筑设计上,确保时间和精力的双重浪费,实现利益最大化。

3.3三维化功能

BIM技术是一种三维技术,可以将建筑整体以三维立体的方式直观的展现出来,从而实现人员对模型的直观观察和分析,确保能够在第一时间内发现需要修改的部分,从而提升了建筑设计的整体质量,为后期开展建筑施工打下良好基础。

3.4一体化功能

BIM模型涉及面较广,所包含的内容也比较多,包含各种物理属性,这样便于将该模型导入BIN软件中,实现图纸与计算机技术的一体化、同步化。3.5信息化功能BIM技术的关键就是赢在信息,相比传统的软件模型,BIM模型能将信息携带功能最大化的展现出来,同时还可以储备信息,更好的帮助用户使用数据和对比数据,确保信息的及时、可靠。当然,如果设计师要调整方案或者修改相关的报表,这时可以实现信息的变更,在一定程度上可以做到资源的节约确保数据的准确性,从而保证设计方案的准确性。

4BIM技术在民用建筑设计阶段的应用

下面以科研办公性质建筑楼为例,6层,共4585m2。

(1)仿真模拟分析,优化对比方案。在前期设计阶段,通过引入BIM技术,建立BIM模型,来集中分析建筑物整体的相关指标,如力学参数、非几何信息,同时对建筑物的物理现象进行仿真模拟的精确性核算。这时候设计师可以通过获取的相关数据来集中调整整个设计方案。当然,设计师还可以采用BIM分析工具,来分析相关的能耗,这样不仅能够缩减设计师的工作量,同时还可以将数据分析的更急准确。图1是通过对2~6层的楼层的光照进行分析,通过对数据的导入以及所进行的模拟仿真分析,准确的对方案进行了优化和变更。

(2)数据源的唯一性以及数据信息的动态关联性。BIM技术可以将建筑的数字信息进行集中处理,从而建立一个单一的工程数据源。通过采用BIM模式,可以将项目所涉及的所有涉及内容统一归纳在一个紧密关联的模型文件中,这个文件相当于一个临时搭建的数据库,容纳了所有的数据信息。所以整个过程所涉及的图纸、表格、和三维立体呈现图都是由这个模型数据动态生成的,并且都是相关联的,一处改变,处处联动。

(3)标准化与模块化。标准化就是项目所涉及的所有无论是涉及规范还是设计要求亦或者是设计图纸等都统一集成到BIM想末班和族库中,然后不同专业的使用者通过共享的模型,就可以实现设计的统一性和一致性。

(4)多专业可视化协同设计。BIM技术是作为可视化和协同化的支撑平台。①要组建一个专业的BIM设计团队;②要专业的建筑专业设计来搭建中心文件,然后再利用BIM技术建立一个集建筑、结构等全专业的三维立体建筑数字模型,在建立不同专业之间的信息的实时共享,从而实现设计的协同化,如图3为例。

5民用建筑应用BIM技术的启示

(1)挑选适合的操作模式。在现有的BIM设计企业当中,其操作模式一般有两种:BIM团队与设计团队并行和BIM设计集成模式。两种模式利弊共存,各有优缺。前者是基础的设计团队不做调整,只是单独独立成立BIM设计团队,从事BIM建模,帮助设计团队完成工作所需。后者由于是集成模式,设计人员就需要了解BIM操作软件,从而更好的完成设计工作。并行的模式风险小,推广易上手,设计质量能显著提高,但是,需要较多的人员参与,造成人才资源的浪费;集成模式,能够较好的发挥BIM的优势,工作效率高,人才资源投入小,但是,需要设计人员掌握较多的技能,对人员的专业技能和素质要求较高。因此,在实际建筑项目开展时,应当根据项目的复杂程度选择合适的模式进行操作,如果复杂程度较低,可以再前期考虑并行模式为主,后期随着BIM应用程度的加大,再逐渐过渡到集成模式上面来,充分利用两个操作模式的优点,从而更好的完成建筑项目。

(2)以试点来获取经验。相比传统的CAD设计流程,BIM项目的设计流程和模式相对比较复杂和难以上手,因此,不利于全面开始实施,而是应该选择试点,逐步改善和调整,当经验积累到一定程度,才开始加大推广力度。之所以选择试点,目的是为了规避风险,不会造成工期延误的现状产生。当然如果项目涉及专业范围较广,这时候应当尽量让不同专业的工程师都有机会参与到BIM涉及平台当中,同时要针对性的建立培养目标,方便后期推广阶段的演示,为后期操作打下牢固基础。当然,在试点阶段就应该建立一整套的标准,从而保障后期的工作能够规范化执行,这样才能保证试点阶段所获取的经验是有价值的和可以参照的。

6总结

总之,如果在建筑设计中能够合理引用BIM技术,可以帮助建筑设计行业推新,确保建筑行业能更好的发展,便于朝向更高层次的一个平台迈进。由于BIM技术是以科学为知道,其应用更加高效和准确,不仅能有提升建筑工程的整体质量,同时还可以降低施工风险提高安全操作系数,为此,要不断总结BIM技术在实际应用过程中的利弊,努力提升BIM技术的优势,最大范围内缩小其劣势影响程度,促进经济利益的最大化。

参考文献

[1]罗兰,王芳.某项目装饰工程基于Revit的BIM技术应用研究[J].土木建筑工程信息技术,2014,6(4):55~61.

[2]黄振邦,李凯,高健.基于Revit的BIM技术在某工程监理应用方面的初步研究[J].建设监理,2015(12):24~26.

[3]杨烜峰,闫文凯.基于BIM技术在逃生疏散模拟方面的初步研究[J].Bim技术在设计、施工及房地产企业协同工作中的应用国际技术交流会,2014.

作者:罗达乾 单位:华蓝设计(集团)有限公司

技术及其在建筑设计中的应用研究责任编辑:张雨    阅读:人次