BIM技术辅助建筑施工图设计的实践探讨论文_余东旭

浙江工业大学工程设计集团 浙江杭州 310014

摘要:到目前为止,BIM技术已成为建筑施工设计中的重点技术。BIM技术可以帮助建筑师更好地把握施工现状,优化施工设计,协同不同专业间的设计,管理设计成果,从而提升项目的生产效率,提高建筑工程的施工质量,减少施工工期,缩小是施工成本。然而,目前我国建筑施工过程中,普遍存在着缺乏专业的施工设计能力和指导能力,这就在一定程度上影响了BIM技术在辅助建筑施工图设计中推广过程和实际使用情况。因为,建筑施工图的设计质量是影响整个施工建筑工程质量的关键因素,基于此,本文作者就目前我国BIM技术辅助建筑施工图设计的现状为研究基础,对BIM技术在建筑行业中存在的问题进行了分析、总结,指明了建筑施工图平法表示方法在BIM技术中的可实现性,并对其未来发展作出了预测。

关键词:BIM技术;辅助;建筑;施工图设计;实践;探讨

BIM技术的研究起于20世纪70年代,经过这么多年的研究与不断的实践,目前,BIM技术已经广泛地应用于建筑施工设计领域。BIM技术,即——建筑信息模型理论的基础属于制造行业体系。制造行业体系值得是,计算机集成 CIMS (Computer Integrated Manufacturing System) 理念、以及基于产品数据管理 PDM、STEP 标准的产品信息模型在内的总和。BIM技术是在CAD 技术,即计算机辅助设计(Computer Aided Design)的基础上所发展出来的一种新型的模型信息集成技术,BIM技术可以使建设项目涉及到的全部相关单位,促进建设单位开始对项目进行筹备、设计单位开始对项目进行设计、施工单位开始对项目进行施工、以及对项目竣工进行验收并且投入使用,包括政府内部的相关主管部门,项目相关建设单位,设计部门,相关施工部分,项目的监理部门,以及项目的造价部门,运营部门等。在项目竣工后的运行与维护过程中,BIM可跟踪建筑施工过程中的所有信息,保持BIM信息和实体建筑的一致性,有效提高建筑施工项目在建造过程以及项目运营过程中的工作效率,并在一定程度上对施工项目的工作方式进行了改进 。

一、BIM技术在我国建筑施工图设计过程中的发展现状

目前,在我国的建筑施工设计过程中,主要的设计方法是通过二维软件AUTOCAD等绘制工具,进行建筑施工图的绘制。但是,自从将BIM技术(建筑信模型)应用于建筑施工图的设计过程之后,虽然在流程上和以往的操作流程存有一定的差异,但其设计方法比之于以往的方法更适于建筑施工图的设计过程,具体的设计方法是:

第一,利用BIM软件创建相关项目模型;

第二,将项目模型导入到相应的分析软件当中,经过模型的详细分析后,得出相应的结果;

第三,根据上述结果作出相应的动态物理模型,更新相应的建筑施工图设计。

将BIM技术应用到建筑施工图的设计过程中,其目的就是将三维建筑整体信息模型与建筑施工设计图结合起来,为建筑施工项目提供更好的辅助。其最大的优势是BIM技术可以对项目施工过程中的大数据进行准确处理,从理论角度上看,目前该领域中所应用的各种软件能够对BIM机构的模型做出相应的分析和处理工作,并可做出相应的建筑施工设计图,做到与软件之间的良好衔接。针对这种软件之间的,通过相互合作而对项目结构设计进行处理的情况,基于此,BIM设计软件对其进行了调整。经过实际操作,发现BIM设计软件在处理双向互联型模型问题,以及复杂工程处理问题中,可能会发生数据丢失的问题,这也在一定程度上影响了工作人员对BIM设计软件的选择 。

二、BIM在建筑施工图设计中的应用

(一)项目简介

项目用地位于湖州长兴,地块西边为湖墅路紧邻长兴火车站,北面临望湖路,南面临发展大道,东面临河流。本次设计的为该项目的酒店部分,位于整个地块的西南角。本项目建设用地面积125774(含二期)平方米,酒店部分总建筑面积40528.84平方米,其中地上建筑面积31913.64平方米,地下建筑面积8615.2平方米

本工程酒店主楼为一类高层,建筑高度均不超过100米,宴会厅为多层,建筑高度不超过24米,基地内设置消防环道,分别环绕酒店主楼和宴会厅。其中地下室1层,地上酒店主楼23 层,建筑高度为89.3米;宴会厅2层,建筑高度为17.65米。消防车道宽度不小于4米,转弯半径不小于12米,沿着酒店主楼的一个长边连续布置消防登高操作场地。新建建筑之间及其与基地外已建建筑之间的间距均大于规范要求的防火间距,不小于9米。消控室设置于宴会厅的架空层。酒店主楼和消防电梯组合的疏散楼梯,出口开向登高场地。

各单体建筑面积如下:

(二)BIM 结构模型的建立

BIM设计软件中所建立的模型,属于实体模拟的范畴,主要是通过模型以及软件对其进行相关分析,以从中发现一些有助于项目设计的规律,从而更好地开展建筑施工工作。BIM模型是通过三维立体型模型来实现对现实建筑的反映。而BIM建模的步骤为:

第一,创建项目;

第二,建立轴网;

第三,设置楼层的标高;

第四,添加柱梁及楼板;

(二)BIM技术对建筑施工图的应用

第一,对于大面积的幕墙外立面的应用。

① 方面幕墙主龙骨可用来进行实际建造模拟,做参数化准确定位。由于建筑物的外墙以及建筑物内部空间功能之间的密切关系,因此在施工图设计的过程中可进一步明朗化。通常来说,如果面积不是特别大的幕墙的建筑,建筑物的砌体外墙开洞与内部空间功能的关系是相对较模糊的;与此同时,建筑物砌体开洞有着一定的自由性,且在本质上不会对其他结构、功能产生影响。全幕墙建筑物在建筑过程中使用了大量的横竖向的龙骨,且在建筑过程中秉承着尽可能模数化、少类型、工业化的原则;这与”自由的内部功能空间分割”产生了一定的矛盾,(尤其是那些与外墙相互接触的房间)。常规cad平面设计只能在二次幕墙专业设计时进行相应的处理,造成很多不必要的往复及资源消耗。而bim的模拟建造,将幕墙钢立柱这一变量准确带入,尽可能在一次过程中解决、调和矛盾,减少了修改量。

② 针对随机规律的外立面,能够准确反映出真实的设计意图,并将其准确传达给相关施工单位。该建筑物的外立面有着随机规律的外装饰构件。在以往建筑设计过程中也需二次设计,往往会扭曲原本的设计意图。而通过bim的三维空间模型设计,则能有效改善这一情况。

第二,三维模型对建筑中竖向井道的如实反映。如上述可知,该酒店有标准客房层和娱乐辅助功能区,在平面上不同的层面有着不同的功能。有些竖向井道,(如电梯井、卫生间)其排气井要贯穿整个建筑物,所以会穿过不同的功能区,而通过三维模型则能更方便、直观地对设计方案进行核对和调整。

三、结语:

综上所述,本文的结论如下:

① BIM与平法之间的结合性表现良好,BIM技术的模型是三维立体的,而平法的模型是二维平面的,站在表达信息的角度上,二者之间有一种互补的关系;

② 本文作者通过BIM技术对建筑施工图设计过程中的绘图进行了相关操作,并通过共建、共享参数以及标签族文件,实现了BIM技术和平法相结合,在一定程上实现了BIM 协调一致性的优点;

③ 将平法与BIM技术相结合,仍旧存在一些问题,因此,若想在BIM中实现平法,就必须了解BIM中的平法以及传统的平法存在的差异性,并在制图工程中做出改变;

④ BIM技术可以很好地对建筑设计图文件进行管理。

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论文作者:余东旭

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/17

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