BIM技术在建筑设计中的应用论文_赵晗

BIM技术在建筑设计中的应用论文_赵晗

陕西省水利电力勘测设计研究院

摘要:我国建筑业在过去的几十年发展迅速 ,尤其是 21 世纪以来 ,随着人们需求的不断增加 ,建筑业逐渐呈现多样性发展,在建筑设计不断发展过程中,一些先进的设计技术被人们所青睐,BIM 技术就是其中之一 ,本文就 BIM 技术在建筑设计中的应用进行探究。

关键词:BIM技术;建筑设计;应用

引言

随着经济水平的不断发展 ,人们对住房的要求越来越高 ,在房屋建筑过程中应该高度重视建筑过程的管理,利用先进的建筑设计方法,提高建筑房屋的性能以及经济性。BIM 技术能够在建筑设计师中发挥重要作用 ,通过 BIM 技术能够在设计之初进行一系列探究,提高建筑设计的科学性及实用性,在新时期,传统设计方法已经无法满足实际需求 ,BIM 技术就在这样的背景下诞生了。

1 BIM 技术概述

BIM 技术主要指利用 3D 数字技术对建筑物实体建立仿真模型,从理论上说等于在虚拟的平台上进行建筑物的模拟设计,并对施工过程、进度、后期维护管理等进行模仿,实现建筑工程的数字化管理 ,为建筑的实际施工奠定坚实的理论基础。BIM 技术作为一种面向建筑设计的基于对象的CAD 技术,其在建筑数字描述中得以广泛应用。通过BIM 技术能够实现在电子模型中存储完整的建筑信息内容,实现建筑设计的创新发展。特别是近年来随着 BIM技术的完善提高,BIM 技术可以在不同专业和部门之间实现数据共享等功能,应用在建筑工程领域,建筑师、设计师、工程师及业主等均能够共享相同的数字设计信息,应用相同的可视化数字模型,实现建筑结构模拟与分析等工作。BIM 技术在建筑设计中的应用能够有效提高建筑工程结构设计质量,确保建筑施工安全。

2 BIM 技术的特点

2.1可视化

传统的建筑设计只能通过纸张或者计算机 2D/3D 软件完成 ,其主要作用是为后期施工提供相应的规格尺寸及效果展示 ,但还需要借助人们的空间想象才能将整个建筑在自己的脑海中呈现。BIM 技术的出现为建筑模型的直观展现提供了平台 ,设计人员的设计理念能够直接在建筑模型中展示出来 ,有助于建筑企业内部的人员交流,并对相关的设计进行讨论,做出最佳决策。

2.2协调性

协调性首先是建筑企业内部各专业人员间的组织协调 ,在内部形成一个有效的标准性文件 ,便与推动建筑工程的进程。另外 BIM 技术还能够在建筑内部相关布置以及空间设置上起到协调的效果 ,例如楼梯井的布置、防火区布置、水管布置、线路布置以及其他辅助布置等。

2.3模拟性

传统建筑设计在施工前只存在一个理论上的工程项目 ,具体效果只有等到施工后才能体现 ,很多难以预料的问题会在施工中一一呈现出来 ,但难以进行更正 ,最有效的方法是在设计中消除问题 ,进行设计优化。BIM 技术能够利用建立模型来模仿现实中的建筑 ,并通过其表现形态得出一些具有重要参考意义的数据。例如在进行材料配与承受应力之间的关系时 ,仅仅通过经验与猜测难以找到最佳配比的真实比例 ,因此可以借助BIM 技术将利用优化技术设计的方案数据输入仿真系统中 ,模拟房屋的结构 ,在模拟环境中测试不同材料比例的受力情况 ,将得到的数据绘制成统计图 ,明确找到最佳配比点。只要不存在突然变数 ,计 BIM 技术得到的结果一般比较准确。由此可见 ,设计人员在建筑设计之初时可以结合 BIM 技术 ,对设计的可行性通过模型进行仿真 ,让设计可能存在的问题及早呈现并将其消除 ,减少施工中不确定性 ,便于设计工作的进行 ,减少设计偏差。另外通过 BIM 技术还能够实现自动出图功能 ,提高了建筑设计效率。

2.4优化性特点

建筑设计、施工和运营的过程需要不断优化,而通过 BIM 技术能够实现更加优化效果。通过优化过程与信息、复杂程度及时间相关,其中信息的准确性是合理优化的保障,而 BIM 模型能够提供建筑物确实存在的几何、物理、规则、结构变化等相关实际存在信息内容。而复杂程度如果过高,设计人员只能通过借助科技手段和相关设备才能完成设计工作,面对复杂的现代建筑,BIM 及其相关配套优化工具给优化复杂建筑工程项目提供了机会。具体而言,主要包括两方面的优化:一是优化项目方案。把项目设计及投资回报分析有机结合,实时计算得到设计变化之于投资回报之影响大小,由此业主选择设计方案时不仅需要考虑形状评价,更要考虑项目设计方案是否符合自身要求;二是优化特殊项目设计。针对幕墙、屋顶以及大空间等异型设计项目,尽管其所占建筑整体比例较小,然而其所占投资比例与工作量却相对较大,且大都施工难度和问题相对较多,因此优化施工方案能够节省工期和节约成本。

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3 BIM 技术在建筑设计中的应用

3.1 BIM 技术在建筑空间规划上的应用

空间规划是建筑设计的第一步 ,在选定建筑地点后可以对当地的空间进行地形分析 ,尤其是在地形比较复杂的建筑基地上地形分析必不可少。通过 BIM 技术对建筑基地进行空间分析 ,例如具体的坡高、斜率、以及坡向等分析 ,对于建在地形复杂地区的建筑物可以利用 BIM 技术进行初步探索 ,为设计工作提供有力的支持 ,开阔思路。在坡度分析是可以利用 GIS 建模 ,并对其中的各项参数进行模拟 ,设计人员能够对根据需要从不同角度进行探索 ,并生成一系列基础数据 ,供后期设计参考。地形探索完毕后即可进行与建筑物的空间规划。对建筑物的空间规划一般利用 BIM 技术的可视化分析技能 ,将建筑通过3D 技术立体呈现出来 ,并进行室内的视野分析、规划可视度分析、道路可视分析等 ,在进行各项分析前首先建立相应的模型 ,并利用 BIM 技术进行调试 ,结合各因素综合参考 ,得出最佳的空间规划模型。

3.2建筑策划中的应用

通过 BIM 技术可以在建筑规划阶段帮助项目团队进行空间分析,从而掌握复杂空间标准及其法规,有效节省时间提高效率,为团队创作增值活动提供可能条件。

3.3方案论证中的应用

通过 BIM 技术可以评估需要设计空间,获得良好的互动效应,让使用者以及业主能够及时反馈信息。利用 BIM 平台能够让项目各方共同关注热点问题,同时给予直观展示以便达成意见共识,尽快做出决策等。

3.4可视化设计中的应用

通过 BIM 技术既让设计人员利用三维可视化设计工具达到了“所见即所得”效果,让设计人员能够通过三维思考方式进行建筑设计工作,又能够让业主和最终用户彻底摆脱技术壁垒限制,及时掌握投资使用情况等。

3.5协同设计中的应用

通过 BIM 技术上的优势特点,能够更好地实现协同配合,其协同范畴由过去单纯的设计阶段已经扩展至建筑全生命周期,要求规划、设计、施工、运营等多方共同参与进行,能够创造更大的综合效益。

3.6性能分析中的应用

通过 BIM 技术可以把建筑设计人员创建的虚拟建筑模型导入计算机中,使用相关性能分析软件计算得到分析结果,有效提升设计服务质量以及设计效率。

结束语

总之,BIM 技术在建筑设计中的应用实现了建筑设计行业的创新发展,利用 BIM 技术能够建立更加科学和高效的建筑数字模型能够有效提高建筑工程结构设计质量,确保建筑施工安全和提高施工效率。因此,实际应用过程中,应不断总结经验,推动 BIM 技术在建筑设计中的应用与发展,创造更大的经济与社会效益。

参考文献

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论文作者:赵晗

论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/11

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