BIM技术在历史建筑改造设计流程中的应用论文_周子惠

BIM技术在历史建筑改造设计流程中的应用论文_周子惠

西北综合勘察设计研究院 陕西省西安市 710003

摘要:随着信息技术的发展,在每个领域的产业升级和快速发展中,我们都可以看到信息技术在其中所发挥的巨大作用。在建筑领域,BIM技术(建筑信息模型,Building Information Modeling)的提出,对所有从业者都是一个机遇,也是一个挑战。我们应当看到实施BIM技术为作为建筑设计领域中的难点之一的历史建筑改造带来的机遇。

关键词:建筑改造;流程;BIM技术;

我国的城市发展迅速,大量陈旧的历史建筑成为城市发展的一大难题,同时人们对能源消耗最严重的产业,建筑产业的关注也逐渐上升,迫使政府将对历史建筑的改造再利用以减少不必要的拆除重建行为的发展方式定位城市更新发展的策略。

一、历史建筑改造设计流程分析与特点

在国内,对于新建建筑而言,方案设计阶段主要由建筑专业人员与甲方进行交涉,协商后确定初步方案;初步设计阶段主要由建筑专业与其他相关专业(如结构专业、水专业、电专业、暖通专业等)进行交涉,相互提供资料和条件,修正方案,并由建筑专业为其他专业提供绘制专项施工图的必要数据和资料;施工图阶段,由各专业绘制出满足施工的全部施工图纸,并进行签字审核,加盖注册建筑师章和出图章。而对于历史建筑改造设计,由于结构等方面可能需要加固再利用,保护部分的保护强度需要专业人员确认等特殊原因,所以在方案设计阶段就需要结构专业、相关保护专业(如考古学、地质学、测绘专业等)等的介入,对于复杂情况甚至需要水、暖、电等专业也提前介入,材料等专业提供技术支持,共同商讨下来完成初步方案的设计。历史建筑设计方案的确定必然是一个多学科协同进行的过程,单独由建筑学专业来掌控这个过程必然导致设计项目的往复情况增加。

二、我国历史建筑改造设计流程现状及存在问题

我国历史建筑改造由于启动较晚,没有进行过系统的设计流程研究,同时由于历史原因导致历史建筑改造类项目大量增加,直接导致大部分采用借鉴国外先进流程,或者依据建筑师个人实践经验确定工作流程,致使设计流程实施后存在较多问题,部分问题为国内建筑设计流程的共通问题,更多问题在于没有针对历史建筑改造的特殊性来调整设计流程,导致设计过程、交付成果、项目施工等各阶段出现较多问题。主要问题可以总结如下:

1.各设计流程层级之间单向沟通,资源做不到及时充分的共享和流通,各专业大部分时间独立工作,无法进行实时反馈,流程单一死板,直接导致较高的往复率。

2.对于历史建筑保护部分信息测绘不完善,内容不确定,未咨询相关专家意见。在设计过程中凭借建筑个人经验进行初步方案设计及后期工作,直接导致项目实施时设计无法准确落地,该保护部分未按设计要求得到有效利用与保护。

3.由于项目开始时流程确定层级过高,不细致,直接导致一个需要多学科密切合作的工作流程变成由建筑师单方面完成的工作,许多其他学科的先进技术无法有效的整合入建筑设计方案之中,在流程设计中没有综合考虑学科群,工程设计与保护原则之间的关系,导致需要的工作滞后进行从而致使前期工作反复。

4.作为设计流程,交付进入施工流程后,设计师以图纸形式交付的内容容易导致施工人员读图失误或其他由于二维图纸表达不清晰而导致的施工过程中出现重大误差,从而使设计师需要调整设计,重复工作。

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三、BIM技术应用于历史建筑改造的可行性

1.BIM技术简述。BIM技术在绪论中做了简要的概念介绍,其实BIM技术是一个涵盖了建筑整个生命周期,从可行性研究、项目策划、设计、建造、运营维护等各个方面的技术,其对于规避重大失误,提升工程完成度,节约成本,缩短周期等各个方面有明显作用。其原因就在于利用最新的信息技术对信息进行高效利用和有效的传递和共享,就有点像利用计算机技术将IDEF0v方法进行有效的升华并应用于实际而不仅仅是应用于分析。BIM技术的关键在于创建一个数字化模型,这个模型全面的包含了整个项目全周期中的所有信息,这些信息组合成了所有相关人员都可以操作的互用性、直观性的平台。在这个平台上,各方很容易的就可以进行协同设计,即设计信息的实时共享,实时修改,实时协商讨论,共同推进设计。协同设计是BIM平台的核心,这一架构利用网络平台和专有的软件得以实现,全体设计相关人员可以在同一个建筑信息模型中进行工作,所有相关信息都集中呈现,所有设计工作都基于这个模型来完成,基于模型可以在最初就设计最详细的任务列表以避免可能出现的偏差。例如传统模式下的出图流程为平面图→立面图→剖面图→节点详图→效果图,在BIM系统下所有专业共同操作一个模型,所有图纸可以由固定的模型一起导出。其实BIM技术可以融入到建筑设计流程的各个方面,策划阶段、设计阶段、施工阶段、运营维护阶段等,各阶段的从业者都都可以在BIM模型中提取或修改信息以完成设计任务。

2.BIM平台对历史建筑改造流程的优化。(1)BIM平台的流程类应用优化。BIM平台首先可以优化的是历史建筑改造流程中流程类应用的优化,主要指针对以下两个问题的优化:在设计类工作中的信息交流、资源共享和跨专业合作问题,以及在管理类工作中帮助相关人员掌控设计过程中出现的问题,实时确定流程走向。未使用BIM平台时,历史建筑改造流程中为了落实流程类应用,需要相关人员填写大量表格,中期出较多2D图纸,以方便专业间合作和相关人员的掌控。BIM平台通过对信息的全程处理,使流程类应用更加清晰明了,所有人员的进度和完成情况可以通过网络实时汇总,分析,提出下一步走向,有效的提高效率。(2)BIM平台的协作类应用优化。协作类应用是指各设计成员之间信息资源的共享和交流等,前提是确保安全性与可靠性,强调的是实时更新。在没有BIM平台时,历史建筑改造流程中需要设置多个中间节点,进行多个专业的碰头会议,这种方式即耗费时间也耗费精力,使用BIM平台后可以通过网络和计算机技术实时开展碰撞检查和相关问题探讨,效减少信息资源共享和交流所耗费的时间和精力。(3)BIM平台的管理类应用优化。项目的成功运转离不开精细的管理与控制,而且最终的成果图也需要方便的归档和用于审批。在非BIM平台状态下,历史建筑改造设计由于涉及的面较广,细节较多,各专业对接时就需要大量时间来完成进度报告等便于管理的工作,这耗费了设计人员大量的时间,特别是在项目完成后的归档工作。在BIM平台下,所有信息都包含于一个模型中,项目进度报告,归档报告等内容也可以直接从明细中导出,方便快捷,让设计人员更加专注于其本职工作。(4)BIM平台的施工类应用优化。BIM技术可以让设计者在设计阶段就进行相关部分的模拟施工,可以在设计期内便可发现在施工阶段可能出现的各种问题提前做出应对,这对历史建筑改造类项目来说是具有重要意义的,通过模拟可以有效发现在施工过程中保护部分的处理方式是否和设计考虑的相似,做到设计希望的保护强度。而且有一个动态的施工演示也可以指导施工人员更加准确有效的进行施工安排,使设计流程展示从二维变为三维的传递,有效提高准确性,减少往复的发生。(5)BIM平台的其他应用优化。BIM平台可以让历史建筑改造在设计阶段就直观显示出最后成果,且施工建成结果与设计阶段结果一致,完成度高;而且在整个过程中任何问题可以提前由计算机分析后发现关键错误,最大可能防止无谓的设计工作发生。BIM平台还可以依托于其完全的软件体系,提供各类数据图纸的输出服务,方便报批与审核。

总之,BIM技术对于设计行业,还处于起步阶段。虽然对于历史建筑改造BIM技术能发挥巨大的作用,但相关实践经验还较少,且缺乏相关的规范和技术支持。而且BIM技术对专业人员的技术要求较高,需要一个较长时间的学习适应过程,这都为BIM技术在历史建筑改造流程中的推广应用带来了挑战。

参考文献:

[1]张军.浅谈BIM技术在历史建筑改造设计流程中的应用.2017.

[2]关晓红.探讨BIM技术在历史建筑改造设计流程中的应用.2017.

论文作者:周子惠

论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/4

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