摘要:利用BIM技术在建筑设计中,不仅仅实现了建筑设计的科学合理化,更使得参与设计各方协调设计,取得了较高的设计效率和准确度。通过 BIM 云计算进行绿色概念比对,是业主与建筑师进行决策的重要依据;采用 BIM 精确设计并进行定量分析,实现了设计――模拟――分析一体化的模式,使得现代建筑设计更符合时代发展的需求。本文结合建筑设计中BIM技术应用的必要性,案例分析BIM技术在建筑设计中的应用。
关键词:BIM技术;建筑设计;运用
引言:建筑设计当中,常会碰到很多二维设计图纸无法解决的问题,使建筑设计有非常大的局限性,但BIM的出现就大大解决了这一难题。在建筑工程中使用 BIM 技术,不但可以优化建筑设计,还可以提高工程的效率,在建筑工程开始之前对数据进行集成分析,对方案进行集中优化和评估,提高工程设计的效率,实现成本的降低,能源节约,促进可持续发展目标的实现。
一、建筑设计中应用BIM技术的必要性
1.1外在推动。BIM技术对建筑设计的成本预算、场地分析、能量分析、能耗分析、规范验证、三维协调等方面都有着创新性的提高,在很多发达国家已经相当普及。合理的政策和良好的发展环境为BIM在建筑照明设计中的应用提供了可能性。与此同时,越来越多的设计院正在将设计平台由二维CAD转向BIM,可见其已经成为了未来建筑设计发展的趋势。
1.2除外在的推动力外,行业内在的需求也是很重要的影响。而探索内在需求就应该考虑建筑设计中存在哪些BIM可以解决的问题。在修改图纸方面,BIM技术基于一个总体的信息模型,如前所述,只要在任意视图中将模型修改,就会自动反映到所有的图纸中,使得设计师可以将更多的时间和精力用在设计上,而不是画图、改图上。在信息上信息是BIM技术的核心,与传统建模软件建立的模型相比,BIM模型最大的特点就是携带信息。因此BIM模型也可以理解为一个信息库,可以提供实时可靠的报表清单,如果设计修改,报表中的信息也会随之自动修改,既省时省力,又保证设计的准确性。
二、BIM技术在建筑设计中的应用
2.1效果图及动画展示
利用BIM系列软件强大的建模、渲染、动画技术,可以将专业、抽象的二维建筑描述通俗化、三维直观化,使得业主等非专业人员对项目功能性的判断更为明确、高效,决策更为准确。另外,如果设计意图或者使用功能发生改变,基于已有BIM模型,可以在短时间内修改完毕,效果图和动画也能及时更新。并且,效果图和动画的制作功能是BIM技术的一个附加功能,其成本较专门的动画设计或者果图的制作,成本会大大降低,从而使得企业在较少的投人下获得更多的回报。
2.2设计图纸可施工性的加强
在传统的设计模式中,各专业(建筑、结构、暖通、机械、电气、通信、消防等)之间经常出现矛盾和冲突,并且难以协调和避免。而利用BIM模型,可以对建设项目的各系统进行空间协调,大大缩短设计时间、减少设计错误与漏洞,从而有效消除碰撞与冲突。通常,大多建设项目的设计与施工人员之间交流相对较少,并且设计人员普遍缺乏施工经验,设计中往往不考虑实施施工的难易性,这便容易导致施工难度大大增加,使得施工人员难以按照设计图纸进行施工。BIM技术则可以提供强大的可协调性交流平台,加强设计与施工之间的交流,让施工人员提前参与到设计阶段,改变传统的设计模式,使得设计图纸的实际可施工性得到加强。
2.3建筑复杂型体的设计及建造
BIM技术的出现,对于复杂形体设计及建造应用存在着极为重要的作用。通过BIM技术,可以针对复杂形体建筑进行数据上的验证及整合,实现多维曲线设计,以立体形式将设计成果展示出来。建筑信息模型的出现,让现代建筑师可以更加充分发挥自己的创意,展示构思,可以直接的查看设计建筑的效果,进一步优化设计效果,达到建筑设计的新境界。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,通过BIM技术,可以将复杂的建筑项目进行每一个单元每一个结构的三维模型分析,并进行模块设计或修改,极大的减少了建筑设计中存在的信息误差。
2.4各专业协同设计
一个建筑项目的设计,通常涉及到规划、建筑、结构、电气、暖通、给排水等这几个专业,各专业之间存在大量的信息交换、提资与反提资的过程,传统的CAD平台上,基本上都是通过面谈和CAD过程图纸来完成的,容易出现遗漏或延迟的现象,导致最后的设计成果不完善。
BIM技术通过三维可视化的设计,实时地实现不同专业设计之间的信息共享、各专业之间的协同设计,某个专业设计的对象被修改,其他专业设计中的该对象会实时随之更新。各专业可从信息模型中获取所需的设计参数和相关信息,不需要重复录入数据,避免数据冗余、歧义和错误。BIM将专业内多成员间、多专业、多系统间原本各自独立的设计成果(包括中间结果与过程),置于统一、直观的三维协同设计环境中,避免因误解或沟通不及时造成不必要的设计错误,提高设计质量和效率。
三、案例分析
3.1工程概况
杭州市某公司办公楼,位于杭州中意机械设备有限公司综合办公楼,位于杭州市萧山经济技术开发区中意彩瓦厂厂址内。本办公楼高五层,最大建筑高度1.9550米,总建筑面积6338平方米,其中三至五层楼面有一部分为居住用房,其余为办公用房,防火等级按一类二级建筑标准
3.2办公楼设计方案确定应用
办公楼设计在方案前期,通过 BIM 能量模型调整方案形态,指导化设计思路。通过 BIM 分析,测试不同开窗比及开窗位置对建筑能耗以及采光的影响,通过形体的探讨节约能耗,通过详细的 BIM 数据测算,结合当地气候和光照环境,在 BIM 平台下针对天窗统重新决策,通过对比所选方案,在多种天窗开窗比以及开窗方式下,建筑能耗、采光的表现制定天窗设计原则与概念构造。影响设计选型的因素有很多,主要体现在项目的功能要求、经济因素的制约、施工技术水平等几个方面。这一时期,团队做了 3 个方案,并基于 BIM 的云计算技术进行分析,并将结果与业主进行商定。
3.3办公楼BIM协同设计应用
办公楼的设计过程是以小团队的工作室模式展开的,参与人员有 4-6 位建筑设计师,所以以小型设计室的组织模式对BIM的协同设计进行阐述。在更深入的讲解分配绿色建筑工作任务的细节之前,团队进行建筑设计室组织的分级结构。有两个独立的项目小组,每个小组两个设计师和两个 BIM 绘图员。一个项目由一个项目组负责,最后要经主要负责人复核。对于小型的 BIM 团队和绿色工程,通过这种组织架构的交流已经可以在大多数的情况下掌控整个项目。
四、结语
随着城市化进程的加快,建筑业在城市经济发展发挥着重要的作用。在建筑建造前使用BIM做设计分析,使得控制材料成本,节水,节电,控制建筑能耗减少碳排量。总之,在建筑设计的行业发展中一定要重视BIM 的运用,以提高建筑设计的合理性、美观性和安全性,创造出一个设计创新、符合城市整体规划以及人们审美观点的建筑。
参考文献:
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[2]曾统华.基于BIM技术的建筑节能设计软件研制及应用[D].清华大学,2012.
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[5]曾统华.基于BIM技术的建筑节能设计软件研制及应用[D].清华大学,2012,(13).
论文作者:张莉琴
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
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