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摘要:现如今我国建筑行业得到了非常快速的发展,与此同时也面临着非常激烈的竞争,这时候需要人们给予建筑工程相关设计技术一定的重视,不断提升我国的建筑行业综合竞争力,从而更好地符合工程现代化建设提出的要求,而 BIM 技术本身便是在信息技术发展下的产物,在建筑工程设计中对 BIM 技术展开合理的应用对提升建筑工程设计水平,促进建筑工程的更好发展有着非常重要的意义。
关键词:BIM技术;建筑工程设计;应用优势
1 BIM 技术的概述
BIM(Building Information Modeling)就是我们所说的建筑信息模型,是在建筑(或工程项目)从策划、设计、施工、运营直到拆除的全生命周期内生产和管理工程数据的过程。它是单一的、数字化的信息模型,主要以三维数字技术为基础,结合数字化技术和计算机技术,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,所有专业的设计信息都会被添加到这一个模型里,给各个专业设计人员提供了协同设计的平台。 BIM 不仅是一个软件,它更是一个全产业链的概念。在建筑设计阶段,BIM的应用主要是“3D 参数化设计”,是提升项目设计质量和效率的一个重要技术保障。3D 参数化设计是使用各种工程参数进行建筑模型的创建、驱动,并利用三维模型分析与模拟建筑性能的一种全新的设计方法,不同于传统的三维效果图与动画仅是可视化的设计方法。它突破了传统 CAD 的设计方法,是全新的、专业化的三维设计工具、能够实时进行三维可视、可以做到一处修改处处更新等等。因此,
BIM 技术也被人们称为设计产业的第二次革命。
2 BIM 技术在建筑工程设计中的应用优势
2.1 信息化功能的提供
BIM 技术具备有信息化功能的一个主要原因便是 BIM模型能够为工程设计师提供大量的信息以及数据,而 BIM模型的一个最大优势便是其携带的信息非常真实并且安全可靠,由此一来建筑工程设计工作效率便会获得大幅度提升。如果发现有错误的出现,其他相关信息也需要进行修改,此时 BIM 技术能够自动展开修改工作,因此通过 BIM技术传递出来的数据信息具备有非常高的精准性以及真实性,设计师可以放心拿这些数据来进行使用。
2.2 可以对图纸展开修改工作
在任何一项建筑工程中设计工作都是必不可少的一部分,而不管在对任何建筑工程展开设计工作时,都不可避免地会出现要对图纸进行修改的现象,这是在设计工作中必然会经历的一种现象,而将 BIM 技术应用到建筑工程设计中可以使图纸修改次数得到控制,因为借助 BIM 技术能够将原本设计好的图纸成功地转化成为设计信息数据,如此一来一旦人们对设计图纸展开修改,接下来的部分便会实现自动修改,这样很大程度上提高了设计师的实际工作效率,减少了设计时在对图纸进行修改工作时遇到的压力,让设计师可以有更多的时间来完善图纸设计,提升建筑工程设计质量。
2.3 符合建筑行业发展的必然趋势
现如今我国各项科技发展速度非常快,建筑行业也面临着更大的挑战,而在建筑工程设计中对 BIM 技术展开合理的应用可以让建筑设计中存在的一些不足得到进一步完善,通过 BIM 技术的应用可以让设计出来的建筑工程可以更好地满足建筑行业发展提出的要求。
2.4三维化和一体化功能的实现
BIM 技术中包含非常完整的信息,在对建筑工程展开设计工作时,需要设计师严格遵照设计书上提出的要求来进行工作(耗能指标、建筑范围要求、建筑高度等)来展开设计工作,现如今尽管已经有很多软件都能够将相关物理量计算出来,但是由于受到二维空间的影响,图纸仅仅只能被导入很多设计软件中当做设计案底来进行使用,仅仅可以看到某一个区域或者是某一个角度的设计效果,并不能完整地看到设计全貌,不管是设计师还是业主,都需要等到工程竣工时才知道工程的具体效果,而 BIM 技术在性质上属于三维技术,可以避免上述情况的发生,借助BIM 技术可以看到全方位的立体的虚拟光环境,这样不管是设计师还是业主都可以全区域以及全方位地看到设计效果,如果有不满意的地方也可以实现提前修改,有效降低后期整改所需成本。
3 BIM 技术在建筑设计中的应用分析
3.1 实施 BIM 的不同设计阶段
在建筑设计阶段,所有设计师将 BIM 应用到设计全过程,将是实施的最终结果。鉴于目前全程应用条件尚有不足之处,在未来过渡期内,局部项目、局部专业、局部过程的应用将成为一种常态。因此,可以依据项目设计需求、设计周期、BIM 团队的建设情等情况的不同,选择在以下各设计阶段中实施 BIM。
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(1)概念设计阶段:在该阶段实施 BIM,不仅能够完美展现设计者的创意,还能对各种面积、体形系数、可视度、日照轨迹等进行分析。
(2)方案设计阶段:对于造型复杂的设计项目,在方案设计阶段使用 BIM,
对方案、设计的对比、优化以及可行性分析都将发挥重要的作用。同时对建筑设计的建筑性能分析、日照分析、疏散分析等方面起到优化设计的作用。
(3)施工图设计阶段:BIM 能够有效解决二维设计方法无法清晰表达复杂造型设计等的情况。考虑到当前人才紧缺、施工图设计时间紧、任务重,不妨在采用 BIM 成果的前提下借用 CAD 进行深化设计,以提高设计质量、效率。
(4)专业管线综合:公共项目如机场与地铁、医疗、体育等的专业管线综合设计往往十分复杂,说在该阶段实施 BIM,是解决这个难题的重要途径。
(5)可视化设计:BIM 技术可以将项目的效果图、动画、实时漫游、虚拟现实系统等部分更加完美的展示出来。
3.2项目类型和介入点
3.2.1 住宅或者常规的商业建筑项目
项目类型:此类项目造型相对较规则,可以参考利用以往成熟的项目设计图纸等资源;由于用常规三维 BIM 设计工具即可完设计,可以选择此类较简单的项目用来组建或者锻炼 BIM 团队。介入点:此类项目可以从建筑专业的扩初或施工图阶段即开始介入,先从 BIM 的基本设计功能、施工图设计流程等的学习、掌握开始,再“步步为营”,逐渐向其他的复杂项目、多专业、多阶段乃至设计全程进行拓展。
3.2.2 体育场、剧院、文艺中心等造型复杂的建筑项目
项目类型:此类项目的造型往往较为复杂,可以参考利用的设计图纸等资源几乎没有,利用传统 CAD 绘制的平、立、剖面图等无法充分的表达其设计意图,虽然借助现有的 3ds max 等软件能够一次性的表达出设计创意,但当方案出现变更时,会引起一系列的后续问题,如设计的变更量增大、已有的模型或设计内容需要重新进行设计,导致工作效率的急剧下降。除此之外,此类项目的专业管线综合设计十分复杂,实施 BIM 可以充分发挥出来 BIM 的设计价值。 介入点:此类项目较为复杂,为了提高设计的效率,建议在概念设计或方案设计阶段即开始 BIM 的介入,在完成异型设计或设计优化时,可以使用高级的三维 BIM 设计工具或基于 Revit Architecture 等 BIM 设计工具进行程序编写、工具插件定制、管线综合设计等。
3.2.3 工厂、医疗等建筑项目
项目类型:此类项目造型虽然一般较规则,但专业机电设备和管线系统却十分复杂。 介入点:此类项目可以在施工图设计阶段介入 BIM,对于总承包项目来说,可以更好的体现 BIM 的设计价值。 以上仅是针对生活中常见的项目类型进行一些简要说明,每个项目的设计师或者业主关注的内容不同,也会导致项目中实施 BIM 的内容不同、介入点不一。
3.3 BIM 技术推广的注意事项
3.3.1 建立模型深度标准
各专业之间模型共享时只有基于同一建模深度创建模型,才能打通数据共享障碍,避免信息不对称等情况的频繁出现。注意根据项目阶段的不同、目的不同等来确定采用的深度等级,最终建模精度依据不同等级中所包含的模型精度来确定。
3.3.2 统一 BIM 建模标准
在建筑设计过程中,预先定义和统一模型标准及名称,确保模型集成后能统一归位、规范管理,以最大限度减少因模型整合产生的问题。
结束语
随着我国城市建设的快速发展,越来越多的人已经注意到BIM技术对于计算机辅助建筑设计的发展起到重要的推动作用。BIM技术的应用可以突破传统CAD设计的局限,提高整个建筑设计过程的质量、效率等,推动建筑行业快速、稳定、可持续性的发展。但是,目前BIM技术可应用的领域尚没有得到完全开发,希望BIM技术在未来的推广、使用上取得巨大的进步。
参考文献
[1]杨佳,聂智勇.BIM 技术在民用建筑设计中的应用初探[J].天津建设科技,2012,03:74-76.
[2]周巍.BIM 技术在建筑设计中的应用[J].现代装饰(理论),2013,06:179.
[3]龙辉元.BIM 技术应用于结构设计的探讨与案例[J].土木建筑工程信息技术,2010.
论文作者:燕立欢
论文发表刊物:《城镇建设》2019年11期
论文发表时间:2019/8/26
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