任宝森
辽宁金海建筑设计研究院有限公司沈阳筑津分公司
BIM技术在建筑设计中的实际应用
任宝森
辽宁金海建筑设计研究院有限公司沈阳筑津分公司
随着我国建筑业的不断发展,建筑设计公司越来越多。建筑信息模型(BIM)技术在建筑设计公司的应用也越来越广泛。它同传统建筑工程的设计不同,这种方法能保证设计信息的交流流畅,协同设计,施工中能相互协调,实现设计一体化,提高建筑设计的整体性和设计品质。本文主要分析BIM技术的相关概念,BIM技术在建筑设计中的重要意义以及BIM技术在建筑设计中的实际应用和以后发展的机遇和挑战。希望能让BIM技术在建筑设计中得到更加广阔的推广和应用。
BIM技术;建筑设计;应用
计算机网络技术不断发展,BIM技术作为其中一种,在建筑结构设计中的应用,有效保证了建筑结构设计质量与要求,能够更直观、更深入地了解建筑的各个细节,直接的反映存在的问题,减少施工现场返工。采用BIM技术,能够实现对建筑的精细化设计,同时严格控制工程成本,因而具有广泛的应用前景。
BIM(BuildingInformationModeling)建筑信息模型是建筑工程施工中近些年出现的一种数字化建筑设计技术。BIM建筑信息模型通过计算机技术建立虚拟的三位建筑模型,不仅把建筑设计行业从二维时代带入到三维时代,而且利用数字技术为上述建筑三维信息模型提供了一套完整的、与实际环境状况一致的建筑工程具体信息库。其包含了建筑结构的具体的几何信息、构成信息、状态信息以及各种专业信息,和一些非建筑结构信息(例如空间状态、运动行为状态)。运用上述丰富的建筑设计信息的三维模型,极大的提升了建筑设计行业工程信息的集约化程度,因此,上述建筑信息模型为建筑工程项目相关利益提供了一个强大的信息交互与共享平台。上述这些信息能够极大的帮助建筑施工项目获得极大的利益,增加了效率、降低了成本、提高了整体质量。
2.1 可视性
针对用简单线条来绘制的建筑构件信息传统平面图纸,建筑人员在施工过程中可以发挥想象力来完成建筑的构想和重现,而近年来,随着建筑造型和形式的日益复杂,建筑人员仅靠想象力很容易出现思维偏差,更难以有效再现建筑的具体构件信息,而BIM技术则可以通过三维的立体实物图形,将建筑物具体、形象的展现出来,从而有效地避免因建筑重叠而引发的建设和管理问题。此外,BIM技术可以通过构建建筑构件之间的反馈性和互动性,进而实现整个建筑建设和管理过程中的可视性,提高工程内容的全面性和准确性,利于造价成本的可控性。
2.2 模拟性
BIM技术不仅能模拟建筑物模型,还可模拟真实世界中很难操纵的事物,例如,光照、热能传导、节能、疏散等,但是利用BIM技术就可在设计时对这些事物进行模拟;利用BIM技术还能进行4D模拟,建构三维模型,预估项目发展时间,依据施工设计对实际施工状况及时间进行模拟,由此制定施工方案,开展科学施工;同时,BIM技术还能实现基于3D模型的造价控制,实现5D模拟,据此控制工程造价。另外,BIM还能人员逃生、人员疏散等紧急情况,并据此设计出最适宜的紧急情况应急处理方案。
2.3 协调性
协调性主要体现在以下两方面:①实现建筑企业内部各部门及各专业人员之间的组织协调,在企业内部建立一个标准性文件,从而保障建筑工程的顺利进行;②实现建筑企业内部空间设置及相关布置之间的协调,比如楼梯井的布置、水管布置等。
2.4 优化型
数量众多的构件导致修改困难,浪费资源。电脑的运用解决了大数据处理的难题,通过BIM运用相关软件进行碰撞检测,提示设计人员图纸绘制过程中出现的碰撞及相互影响的详细信息。
3.1 构建整体结构模型
在建筑结构设计中应用BIM技术,能够构建完善的建筑整体结构模型,帮助建筑结构中的梁、板、柱、楼梯以及基础等构件得以充分的描述。以墙体结构构件为例:①定义建筑实体;②利用集合关联实体进行楼层实体和建筑实体的关联;③进行墙体实体的定义,并且利用空间结构关联实体完成楼层实体与墙体实体的关联。
3.2 BIM技术在设计阶段的应用
BIM技术在应用中最主要是运用于建筑设计阶段,它是设计应用的关键。对于传统的设计,采用的是2D技术,通常通过图纸的形式表现出来,并且各部分之间没有很好的联系起来,造成设计各部分之间的脱节和独立,给施工带来很大的难度。BIM技术能够很好的解决这个问题,它采用的是3D技术,能够对设计信息进行相互联系和传递,实现信息的协同和共享,并能避免各种空间碰撞问题,提高了建筑设计的质量。
3.3 BIM技术在运行维护阶段的应用
BIM技术能够保存建设项目各个阶段的信息,业主可以根据自己的需要查询不同阶段的信息,如果需要对其作出修改,BIM模型参数就会同步更新,完善整个模型。BIM技术能够对建筑项目进行实时的分析,得出建筑性能、容量、使用情况等相关信息,还能根据场地的条件,提供更加合适的建设方案,总之采用BIM技术对建筑工程的后期运行维护管理,能够提高工程管理的质量。
3.4 BIM协同设计的实现方法
BIM协同设计的基础是设计信息交换平台的构建,其核心为专业间项目设计信息的共享。各专业将本专业设计内容在平台上共享,其他专业随时在共享平台获取最新的工程设计模型用于本专业设计,然后将设计完成的模型再输入共享平台供其他专业提取。再次过程中,各专业间根据实际情况选择所需的BIM技术软件进行设计模型的构建,选择适合本专业的操作界面完成项目设计的准备工作和设计样板,以保证各专业间设计的有序、高效、合理进行。
BIM是数字技术在建筑业中的直接应用,它代表了信息技术在我国建筑业中应用的新方向。通过信息化的技术手段、系统化的科学方法、整体化的严谨控制,提高工程的效率。
[1]邵光华. BIM技术在建筑设计中的应用研究[D].青岛理工大学,2014.
[2] 王娟. BIM技术在建筑设计中的应用研究[D].中国石油大学(华东),2013.
[3] 廖俊晖. BIM技术在建筑设计中的实际应用[J]. 山西建筑,2016,07:10-11.