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摘要:绿色建筑要求设计师跨学科综合性全过程设计,BIM技术顺应了这个要求。通过本工程建筑信息模型模拟在真实环境中的建筑朝向、温湿度、日照、遮阳、太阳辐射,全年的能量消耗及建筑环境噪声、风场等影响,保证从方案阶段开始,就始终将环保、绿色、低碳、节能的概念贯穿设计全过程。本文从BIM技术的概述和BIM技术的特点分析,并分析了BIM技术在节能上的应用。
关键词:建筑设计BIM技术应用
随之时代的发展,城市化进程的加快,现代建筑行业所面临的问题越来越严峻。如今建筑工程不仅仅需要华丽外表,还要尽可能缩短建筑设计周期,加快建筑速度。但是,与之相矛盾的是,如今的建筑规模越来越庞大复杂,如果还按照传统的思路进行设计和建筑,绝对不可能在预定的时间内完成建筑目标。而设计周期和施工周期越长,所消耗的成本也将越大,这绝对不是工程承包者的本意。为此,BIM 技术应运而生。作为一种信息技术,BIM以三维数字技术为基础,可以将施工过程中的相关工程数据模拟成模型,从而方便设计者进行建筑设计,方便施工者进行施工,方便运营者进行运营。本文就将来探讨一下应用 BIM 技术辅助建筑设计的问题。
1 BIM 技术的内涵
什么是BIM 技术?实际上,BIM 技术不仅仅只是一个软件系统,更不仅仅是一个利用三维数字技术建造模型的模型设计工具。不同的人对其的定义也有所不同。它能够帮助建筑设计者将复杂庞大的工程体系具体出来,成为一个小的可以观察分析的模型,从而达到提升建筑中各个环节的建筑质量,提高建筑中各个环节的建筑效率的目的。BIM 技术不是单独存在并且被使用的,它需要与各部门之间相关的工程信息数据库相联系,从而将整个建筑过程包括设计,施工,运营和维护,拆除等各个环节都联系起来,实现对工程的精细化管理。一般来说,解读 BIM 技术需要从其组成,功能和实现手段等几个部分入手。BIM 的组成可以分为两部分,一是一种融合了建立,传递,分析三点的建模技术,二是与前者相关的一整套的处理流程。建模的过程就是要将各种图形数据转化为数学数据,可以方便人们进行计算,分析,根据参数等变量来研究图形的走向。其数据还包括建筑构件的工作性能,建筑的必要性以及其质量标准,能量分析等。整个巨大的信息系统中所有信息都不是孤立的,二是联系紧密,变化一致的。任何一个建筑构件的数据变化,都会影响整体数据的变化。这样得出来的数据模型,每一个环节紧密相连,容易实现对建筑施工过程的精细化管理。通过以上分析不难看出,BIM 技术有着普通二维作图软件不可比拟的优势,那就是BIM 技术里所有的数据都有联系,牵一发而动全局,一个构件的改变对全局的影响一目了然,其敏感性和精确性也就比普通二维作图软件更高,使用起来也更实用有效。
2 BIM技术的特点
1.可视化
在实际的建筑设计的可视化上是很难实现,比如在建设设计图纸中的很多零部件的表现形式都是利用某些特定的线条来进行组合的,相应人员根据国家标准进行设计图纸的分析和了解。随着社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,各种各样的建筑形式出现在人们的视野中,不能完全的用人的大脑进行建筑外观的想象。在不少的建筑设计的效果图制作时,能够对建筑的外形利用线条的形式构成一种三维的立体实物图进行展现,在进行住宅建筑设计的时候,通过较为专业性的效果图制作团队将建筑的外形利用线条进行制作。但是效果图的构建信息并不是自动生成的,所以没有构建之间的互动性作为反馈,而利用BIM技术则能完成整个设计的可视化,这种可视化不仅表现在效果图及报表的展示和生成,还能实现在进行建筑设计、施工和运营等过程的沟通、讨论和决策上的可视化。
2.协调性
协调性是建筑行业中的重要内容,只有经过协调及相互配合的工作来实现建筑项目的完成。在进行建筑设计时,往往因为不够完善的沟通出现不少方面的冲突,为了防止出现这些问题并进行提前的解决,可以采用BIM的协调性的特点来进行解决,通过BIM技术将各方面的问题进行协调,通过对协调数据的生成病提供出来。
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3.模拟性
通过BIM技术不但能够对真实存在的建筑物模型进行模拟设计,还能够对不真实存在的事物进行操作。通过BIM技术能够对住宅建设设计中需要进行模拟的事物进行模拟实验,在住宅建筑施工中能够对施工组织设计进行实际施工的模拟,能够对施工方案进行合理的指导施工。利用BIM技术能够通过5D模拟来实现对成本的控制,还能够对住宅建筑使用阶段中的紧急情况进行处理方式的模拟等等。
4.优化性
在进行建筑项目的整个过程中,难免会出现各种各样的问题,只有不断的进行优化才能更好地保证建筑项目目标的实现。通过BIM技术能够利用准确的信息,对建筑物变化之后的实际存在进行准确的提供,加上一定的科学技术和设备的帮助,更好地保证优化的结果。利用BIM技术还能够对具有复杂性的项目进行优化。
5.可出图性
相对于传统的建筑设计院设计的建筑设计图纸及构件加工的图纸等等不同的是,BIM技术能够对建筑物进行可视化的展示、模拟、协调和优化之后对业主进行图纸编制的帮助。
3. 建筑设计环节BIM技术的应用问题
3.1在虚拟建筑中进行设计
BIM技术是一项很有意思的技术,对设计师来说,更是天大的福音,因为其可以让设计者在虚拟的建筑中进行设计,而且能够实现高度的仿真效果。如同考古建筑时,需要复原一些残损的古代建筑一样,设计师可以利用BIM技术模拟出一个与现实中的场地环境等各方面都相似的建筑场地,然后将初始的建筑设计模拟出来,在这个建筑的基础上不断完善和改造。比如想要设计旋转楼梯,就可以在原来直楼梯的基础上改变图样,观察其余数据和原来数据的偏差,寻找对成本影响最小的,对建筑结构影响最小且适宜施工的方案进行操作。因为BIM技术模拟出来的图形牵一发而动全局,很容易就能够设计出一套合理的方案,再不用担心别的数据变化会对整个设计造成怎样的影响,自己又漏掉了那些细节没有考虑。
3.2运用其高级分析技能
2DCAD所绘制的图像都是静态的,不方便对其中的图像进行改造,观察整体设计的变化。但是BIM技术就不同,其所模拟出来的图样是动态变化的,是立体的,所有参数数据都紧密联系。因而只要把相关建筑构件的数据输入到该模拟软件里,系统就会自动输出建筑物的相关结构,并对其相关性能进行分析,最大限度地去帮助设计者完善自己的设计图样,分析其中可能造成的各种变化,提高设计者的设计速度,提高施工者的施工效率。
3.3自动化的变更管理
自动化变更过管理是建筑设计者施工者等的福音,因为设计者在设计图样的过程中,常常需要去考虑如果多设计一个窗口,房间整体的采光程度和砖墙的受力情况以及建筑材料等的变更情况会是怎样。再者,如果这座大楼不是规规矩矩的长方体设计又将对整体产生怎样的影响。总而言之,每一次变更都需要设计者进行大量复杂又不一定精确的计算,费时费力。如果把这些问题交给BIM技术软件,一切都可以迎刃而解。它会帮助设计者计算出一切可能波动的变化因素,帮助设计者进行决策。
4 结语
“很明显,整个社会正在经历着一场深刻的技术变革,其所影响到的,并不仅限于科学技术的领域,而且还波及到哲学和认识领域.随着电子科技与声像媒体的发展,信息科学正在更改着认知心理学与哲学.”BIM的介入正慢慢地改变整个建筑行业的设计习惯与设计流程,通过在设计阶段的项目实践,其信息集成度高、信息关联度高、提高设计质量及可对建筑性能减优化优势正慢慢的凸显, BIM技术带来的建筑质量的提高与建筑能耗的降低都符合现阶段建筑行业推崇的绿色生态低碳的发展理念,符合建筑发展的趋势.随着BIM技术研究的深入,BIM在设计中应用的领域会更广,将在建筑业中有更高层次的应用.
参考文献
[1]曾旭东,赵昂.基于BIM技术的建筑节能设计应用研究[J].重庆建筑大学学报.2006(02).
[2]刘耀文.浅析BIM技术在计算机建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2015,(23):33-34.
论文作者:周宏烨
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/5
标签:建筑论文; 技术论文; 建筑设计论文; 设计者论文; 数据论文; 构件论文; 图样论文; 《防护工程》2018年第19期论文;