BIM技术及其理论在建筑设计中的应用论文_高慧婷

BIM技术及其理论在建筑设计中的应用论文_高慧婷

悉地国际设计顾问(深圳)有限公司上海分公司 200438

摘要:信息技术己经成为产业进步和企业发展的最强大推动力以及最重要的技术手段之一,在每个领域的产业升级和快速发展中均发挥巨大作用。但是,信息化在建筑行业的应用尚不成熟,本文探讨BIM技术在建筑设计行业的发展与应用,为推动BIM技术发展提供思路。

BIM技术(BuildingInformation Modeling,建筑信息建模)是中国建筑行业信息化建设的一个新阶段,它提供一个全新的生产方式,运用数字化的方式来表达建筑的物理特征和功能特征,对建设项目中不同阶段的信息实现集成和共享,为项目各参与方提供协同工作的平台,使生产效率得以提升、项目成本大大降低、工程周期得以缩减。自本世纪初提出这一理念后,世界各国政府和企业都在结合各自特点开展广泛实践和探索,BIM技术正在引领建筑业的一次革命。中国的BIM应用才刚刚起步,但普及与认知BIM、在建筑业实行信息化己是大势所趋。

1 概念及内涵

对于BIM的定义,国家住房和城乡建设部中的工程质量安全监管司处长解释道:BIM技术是一种对工程设计、建造以及管理过程中应用的数据信息化工具,该技术将项目中所有的数据信息存储到参数模型中,从项目的开始到建筑消失的全生命周期过程中,利用它可以使整个项目的数据信息实现交换与共用。方便了使从事项目管理的相关人员对建设工程各个阶段中出现的任何情况作出快速准确的应对,还可以为项目各参与方提供协同工作的平台,使生产效率得以提升、项目成本大大降低、工程周期得以缩减。

2 BIM 技术的特点

2.1信息的集成性和联动性

BIM技术运用的是一个三维数字化制图工具,是通过所有相关数据构建起来的立体模型。它并不是提供简单几何对象的绘图工具,在操作应用上不需要编辑点、线、面等简单的元素,它所构建的都是整个建筑的门窗、悬梁、柱子、墙壁等对象之间的关系,在遇到调整需要改时,也只需对调整的构建进行修改就可以实现对整个建筑的修改。

2.2协调性和一致性

BIM技术的软件系统是一个建立在数据基础上的三维立体模型,当一个三维立体模型建立后,各个工程项目之间的联系也就建立了起来,从而可以实现多种信息和数据格式的传送,实现一个共享信息的目的。通过这样的方式工程项目的负责人就不用担心由于时间或者空间的差异而产生的不必要的误差问题,工作人员就可以更加安心完成自己的任务,保持整个建筑工程项目可以同步进行。提升效率。

2.3实现参数化的设计

所谓的“参数化”是指模型之间、所有图元之间的联系,这些联系是可以进行人为的设置,也可以通过系统来自动的创建。参数化的存在可以给BIM技术提供最基本的工作平台,有了这样一个平台,项目中一些需要修改的地方就可以及时方便的进行修改,而且那些修改的地方也能够在建筑的项目的数据库中体现出来。

2.4各个参与方协同合作

建筑工程项目是一个非常复杂的经营行为,消耗时间长,参与人数多,涉及的学科广是它的特点。因此,保证建筑信息可以实时的交换与共享是建筑项目一项重要工作。而当下的建筑软件功能涵盖的并不全面,只可以满足建筑生命周期中的某一个生命的阶段或者某一个专业的要求。例如建筑制图用的CAD软件、3DMX软件、天正等都不能涵盖整个建筑的生命系统。而一个建筑所需要的表达的内容,也不仅仅是通过操作一个软件就可以实现的,是由多个软件产品辅助完成的。不同的软件应用就会有可能造成某一部分的建筑信息材料丢失,或者两个阶段的信息资料不衔接等情况的发生。发生这些情况的原因是信息的共享是通过人工操作来完成的。由人来完成软件的衔接及信息交换难免会出现问题,远没有用电脑软件来实现的效率高、质量好。

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3 BIM技术应用探讨

传统的二维设计技术是一种基于图纸的信息表达方式,通常由线、标注等符号化信息组成,信息之间缺乏关联性。这种表达方式往往需要通过人为来建立图纸与相关信息之间的关联性,以实现信息的组织和管理,其本质是一种离散的资源管理模式。 BIM 技术提供的是一种数字化的统一建筑信息模型表达方式,通常由三维模型及与其相关联的属性等语义信息组成,信息是完整统一的,具有内在的关联性。这种表达方式利用数据之间的内在联系,建立并实现信息的组织和管理,其本质是一种集约的资源管理模式。

3.1BIM技术在设计初期的应用

在设计初期,结合建筑物对用地周围环境的影响和与周边其他建筑的关系,进行场地规划设计。可以使用分析软件对不同模型进行采光、日照、风环境、声环境等的初步模拟分析,根据分析结果,及时对设计方案进行合理调整,选择合适的朝向、布局形式、建筑形体等,使建筑能耗最小化,自然采光和通风潜力最大化等,获得最佳方案。

3.2 BIM技术在设计初步阶段优势

在方案设计早期,可以将概念规划阶段的体量模型导入 BIM 建模软件进行适当修改及完善,并以此为基础进行方案设计,保证前期的分析结论能够有效指导下一步的设计工作。充分利用 BIM 技术所具有的优势进行设计方案的优化和比选,基于参数化的 BIM 模型,可是使设计师快速创建多个方案设计模型,通过初步的建筑性能和环境分析对设计方案进行调整、优化,并可通过对于多个方案的比选,获得最优的设计方案,在这个过程中,利用 BIM 技术避免了大量的重复性工作,达到了很好的数据一致性,体现了 BIM 技术应用的一大核心价值。

3.3 BIM技术对于方案优化阶段有极大帮助

在方案初步稳定后,充分利用 BIM 模型进行进一步的方案优化,摆脱了传统繁琐的制图工作的设计师可以将精力更多的关注到建筑的空间利用优化中,同时随着各专业利用三维协同模式进行方案深化,信息传递更加及时,也会大大提高建筑设计效率和质量。此时的模型将包含更多的建筑材料及建筑构件特征的信息,并结合专业分析工具,对设计模型进行更为精确的有关能耗、日照、采光、通风、热环境、声环境以及安全性等方案的模拟分析,从而使建筑方案能效更高、碳排放更低、对环境影响最小。

3.4 BIM技术有利于方案设计协调

在建筑设计的过程中,应用 BIM 技术,通过建立统一的协同标准,可以有效的协调各专业的设计方案。在此过程中,所有专业都可以通过统一的或链接的 BIM 模型,随时了解整体的空间布置情况,从而大大减少了发生设计冲突等问题的可能性,同时还可以随时发现并及时解决与专业内其他成员或与其他专业之间的冲突。同时通过三维模型直接生成二维图纸的成果输出方式,也大大提高了设计效率,减少了设计中的错漏碰缺。

4 结语

现今,信息技术已经成为产业进步和企业发展的最强大推动力以及最重要的技术手段之一,在每个领域的产业升级和快速发展中,我们都能看到信息技术所发挥的巨大作用。但是,信息化在建筑行业的应用尚不成熟,加之国外建筑业的竞争日趋激烈,利用信息化技术提高我国建筑业的竞争力,带动设计行业现代化,是这一时期必须要努力的方向。

参考文献:

[1]基于BIM技术的建筑节能改造策略研究[D].于沈尉.河北建筑工程学院2019

[2]虚拟现实(VR)动画的交互式叙事设计研究[D].刘宇壕.中央美术学院2019

[3]大数据资源支撑终端精确化营销管理研究[D].吴岭.南京邮电大学2017

[4]基于模拟能耗分析的寒地现代木结构建筑形态模式研究[D].李介鹏.吉林建筑大学2018

论文作者:高慧婷

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/20

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