BIM技术在建筑设计中的应用论文_叶朋飞

BIM技术在建筑设计中的应用论文_叶朋飞

中南建筑设计院股份有限公司 湖北武汉 430071

摘要:伴随计算机技术的日益发展,BIM技术日趋成熟,随着其推广和应用,对于负责建设项目与控制周期的业主或开发商来说,如何能够通过集成的方式,协调所有项目参与方,促进BIM在项目设计与建设过程中,提升项目的总体质量和效率;目前还需要进一步的研究和工程实践去逐步解决,由此可以看出研究BIM技术的应用具有重要的现实意义。

关键词:BIM技术;建筑设计;特点;应用

1 BIM技术对建筑行业发展的意义

BIM作为一种新的建筑设计与管理技术,极大的优化了建筑行业的发展环境,也一定程度上提高了建筑工程的集成化。BIM技术的应用也将产生了巨大的社会效益和经济效益,降低了各环节成本和风险,促使整个建筑行业的快速发展。

1.1实现建筑信息化、集成化管理

BIM技术的使用实现了使用信息的统一性和一致性,实现了建筑工程单一总数据源的集中构建,为每一个参与方和参与人员协同参与建筑工程项目,并可迅速反馈各参与方与参与人员的信息,协调优化作业中的工作质量。BIM技术的使用改变了原有工程建设参与方或参与人员的参与时序,原周期中靠后的参与方,可以提前协同参与,实现资源共享,效益最大化。BIM技术的使用实现了建筑信息的集成化、智能化和网络化,实现了数字化管理,提升了作业效率。

1.2提高设计质量

传统的设计成品一般都是2D图纸,BIM技术的使用,可以促进建筑设计从二维平面向三维发展,实现三维的模型设计和图像同步生成,保持与模型逻辑相关。当任一个发生变化,与之相关联的模型,图像或者文档都会发生相关的变化,避免工作中各专业沟通中误差,实现不同专业的信息共享。其强大的自检功能,可以迅速检查、排除各专业设计中产生错误与矛盾的地方,强大的功能减少了诸多繁琐审图工作

2 BIM技术在建筑设计中的应用研究

在国内,现BIM技术更多的用于施工阶段,这与国内设计环境也有密切的关系,用人单位在培养一批成熟的BIM技术人才,需要投入大量的人力与物力,故此,许多设计单位都会将项目BIM的构筑分包给专业BIM技术团队。但BIM技术是行业的发展趋势,现在也越来越多的设计单位开始将 BIM 技术应运到项目方案设计与施工图设计中。例如国内某单位,希望尝试用信息化的方法来提升业务管理效能及统合项目的管理效能的意愿,与设计单位领导期望推广新技术,提升行业中竞争力的想法相契合,因此,在本案营建发包契约中,加入了 BIM 技术服务的工作项目,期望以此次新建工程引入BIM作为试金石,探索BIM在项目设计与建设整个流程中设计优化应用的意义。

2.1项目概述

本项目为实验探索性应用 BIM 技术项目,由于是实验探索性,为保障业主方的工期要求,本项目是在建筑方案做完之后,经行 BIM 技术的植入。由于工程时间紧迫,建筑采用钢结构建造。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆BIM建模作业中各专业协调进行,需要在一个月内完成BIM的模型,通过BIM模型改善建筑、结构及机电之间的冲突与不合理之处,提出改善建议方案,提升空间效益。

2.2 BIM构筑

(1)BIM模型档案架构。BIM模型档案架构分为三个专业界面,即建筑、结构及机电,三个大专业汇总的BIM 模型档案,BIM技术团队采用Revit系统,进行可视化沟通及冲突检查等应用。(2)冲突检查。冲突检查是BIM中强大的自检功能,通过两个专业或几个专业的模型经行冲突检查,迅速找到不同专业之间产生错误、矛盾的地方。首先是建筑与结构的冲突检查,建筑与结构是本项目的基础数据。在正确的基础数据前提下,进行下阶段的机电管线冲突检查,以此循环检查,避免技术上的错误造成反复施工。

2.3参数化设计

在BIM构筑中,整个建筑项目的所有信息都在一个数据库,即上述中的数据源。伴随经济发展,越来越多的业主方要求让其建筑工程更有特色,对建筑造型提出了许多更高的要求,对于建筑设计也是一个挑战。许多曲面、扭转的造型对传统的建筑设计技术提出考验,对于不规则、三维空间变化的造型,让传统技术的设计人员无从下手。BIM的参数化设计就解决了整个问题。BIM 技术采用了参数化的三维实体模型设计,扭转的幕墙与平面可以很好的吻合;结构专业,可以从点、线、面等元素替换为梁、柱等构件,大量使用的构件被定义为族,族中参数包括了几何信息、材料信息、逻辑信息等非几何信息。

2.4 设计过程优化

与传统的设计技术相比,BIM 技术在设计流程上进行了优化。在各专业协同作业的过程中,缩短了传统设计时的图纸交叉核对的时间,避免在图纸与信息传递产生的误差与失误。

2.5建造模型虚拟模拟

传统的建造设计只能在图纸上进行,这种平面式的设计,无法完成对建筑工程的受力分析、材料用量计算、抗震分析等。BIM 技术通过建立建造模型,以三维形态展示在电脑画面上,这种建立不仅是对建筑工程简单的模型演示,而是通过建立三维模型进行以下方面的虚拟模拟:①模拟模型的正确性,正确计算建筑的受力平衡,包括建筑对地基的内力、地基对建筑物的承载力,特别对于高层建筑、复杂建筑,其地下具有深基坑、地下室等,在这种复杂的建筑设计中,做好地基对建筑的承载程度,就需要计算机模拟计算其受力问题。计算出来的数据再通过建造模型演示,验证其正确性和建筑受力情况;②肢解每一个建筑构造部位,计算机不仅能把建筑模型以三维形态展示给大家,还可以把三维图像一一进行拆解,从而把建筑的每一个环节提出模型画面。这样让设计者和建造者从每一个建造环节入手,进行建筑结构分析。这种肢解特别有利于建筑工程中机电安装、给排水管道安装、燃气管道安装,而且各类安装后期错误程度也大大降低。即使以后出现运转问题,那么通过三维模型演示计算,也能准确找到问题位置,否则高层建筑中那个位置出现问题,也很难查找到;③抗震分析,现代建筑重视抗震性能,是工程设计必须考虑的问题,解决这一问题,BIM 技术更加优越。

2.6计算工程材料用量

计算工程材料用量是建筑设计中重要的环节,平面图纸的设计,只能从面积上计算建筑材料用量,BIM 技术可以从立体上计算建筑材料的用量,通过计算每一个建筑环节的用量。而包括浇筑混凝土的用量、钢筋用量以及砌体用量等,还可以进行人工用量计算等。BIM 技术量化每一个建造环节的各类用量,这样提高了材料用量的计算速度和准确性。如果人工进行各类用量的计算,不但大大耗费时间,而且计算不准确,对材料的采购造成较大的偏差,造成了材料的巨大浪费,增加工程成本。

2.7提高工程管理的有效性和科学性

既然 BIM 技术可以准确计算材料用量,那么它也可以准确管理整个工程建设,使管理的手段信息化。如各类工种的配和,施工人员的调配等,通过 BIM 技术可以快速进行相应的施工管理,特别对数量众多的施工团队,若人工进行管理那是相当繁重的工作。只有进行信息化管理,才能做到高效、及时管理,使工程建设更加有序。

结束语:

综合上述应用,总的来说使用BIM技术,在倡导绿色环保的今天,建筑设计需要转向更加节能、高效的技术,尽可能减少能源和其他自然资源的消耗,从项目的设计阶段就开始建立更环保的工艺和技术系统。

参考文献:

[1] 关文雪.鲁娇.基于 BIM 建筑设计过程中的 PDCA 质量控制研究[J].中国房地产业.2015(9).

[2]郑聪.基于BIM的建筑集成化设计研究[D].中南大学,2012.

[3]刘艺.基于BIM技术的SI住宅住户参与设计研究[D].北京交通大学,2012.

论文作者:叶朋飞

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第10期

论文发表时间:2017/10/26

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