BIM 技术在建筑工程设计中的运用思考 刘乐

发表时间:2020/4/29   来源:《基层建设》2020年第2期   作者:刘乐
[导读] 摘要:建筑工程设计和管理模式发生了变化,越来越多的技术人员开始重视 BIM 技术的应用。
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        摘要:建筑工程设计和管理模式发生了变化,越来越多的技术人员开始重视 BIM 技术的应用。基于此,本文先对传统建筑工程设计中存在的问题和 BIM 技术应用优势进行了对比,并以具体案例重点分析了 BIM 技术在建筑工程设计中的运用和成效。
        关键词:BIM 技术;建筑工程;工程设计
        引言
        BIM 技术全称为 Building Information Modeling,即建筑信息模型技术,这一技术是将信息技术和建筑相互结合,通过实体特征展示的方式,让更多人了解并熟悉建筑工程领域。BIM 技术不仅可以对图纸进行修改,还可以通过信息、视图等多种形 式优化建筑模型,因此在建筑工程设计阶段具有极强的优势。
        一、传统建筑工程设计问题与 BIM 技术应用优势
        (一)设计问题
        传统的建筑工程设计中存在严重问题,其中最为明显的就是无法实现可视化。近几年,国家、社会和业主对于建筑风格的整体布局都提出了新的要求,部分特殊项目空间内部结构不能直接进入到现场进行测量,三维空间模型的设计面临困难,如果数据出现了差错,会严重影响后期建筑效果。此外,传统的建筑工程 设计方法仅对建筑外部形式进行片面设计,设计图显示出的是大 致轮廓,无法为未来空间与功能设计提供相应的数据支持。而且,从建筑成果方面进行分析,使用的静态效果图无法突出建筑本身的设计理念,建筑风格会相对固化,内部效果不能得到全面展示,显示效果与实际效果存在巨大偏差 [1]。
        (二)应用优势
        BIM 信息技术是建筑工程设计领域的一种全新设计方法,其核心是数据信息,可以建立建筑工程设计数据库,实现了设计方法和设计模型的优化。BIM 技术能有效传递数据信息,在项目模型设计和修改时,还能自动变更相应数据,有效地节省了人力资源和物力资源,确保计算结果精准性还能避免出现资金成本浪费。BIM 技术的可视化优势体现在视觉层面,将其应用到工程的结构设计中,可增强设计效果。比如,项目设计中可以根据具体位置给出关键信息。因为大部分的建筑工程项目都具有抽象和复杂性特征,BIM 技术的应用可以将抽象结构转化为直观的数据信息,进一步优化模型内部结构,用户可以更方便地观察内部空间设计形态。 在项目都是施工操作、后期养护等方面的设计中,也可以使用BIM 技术。例如,将借助 BIM 技术可以对建筑物理、规则与几何信息等进行优化,为了改变建筑物尺寸,可进行BIM 参数修改,实现外观和尺寸规格的结构调整。这一技术在应用中,可以建立稳定的模型,找到其中存在的不足,结合现代设计标准,完 成项目材料、光源、空间结构分布的优化调整,实现建筑工程设计分析、绘图和效果展示。
        二、BIM 技术在建筑工程设计中的应用
        (一)案例概述 BIM 技术在建筑工程设计中应用具有极大的优势,为对其实 际应用进行研究,本文选择了某海洋博物馆的建筑设计方案作为研究对象。该项目在设计阶段根据场地基本情况、项目投资计划、定位和技术指标等,应用了BIM 设计方法 [2]。海洋博物馆建筑理念坚持了绿色环保可持续发展的理念,同时提出了空间、创意和结构模式的表达需求,主要的设计内容包括了立面造型、防火分区、动线设计和区域功能划分等。
        (二)技术应用
        1.信息收集
        根据已经掌握的地形图资料,构建场地基础信息,以此为依据,建立了涵盖大量信息的三维地形模型,同时根据海洋博物馆的建筑功能需求、经济技术指标、场地环境信息等,将其作为基本的建筑方案设计与约束条件。


        2.技术分析
        建筑方案设计需要结合方案创意与约束条件等多项信息,在具体的操作中,设计部门人员应用了 infraworks 和 revit 等技术对建筑、场地等区位因素进行了空间层面的整合,由此提取出项目的建筑规模、高度、容积率、绿色指标和工程量等信息。将各项数据都纳入到模型中进行仿真检验,以科学化数据分析方式判断方案是否合理。在此环节中,参考绿色家住相关标准与要求,同步进行日照、能耗和通风设计,增强了项目设计方案的完整性与全面性。例如,陈列展览区和教育交流区面积分别为 3.94 万平方米和 0.51 万平方米。项目设计方案中的建筑密度为 23.67%,绿地率为 40.43%,容积率为 0.76。
        3.优化调整
        根据业主对于本项目的建筑规模绿化以及其他指标要求,运用 BIM 技术可以实现模型深化,并从结构机电专业角度分析项目设计方案的合理性,对于不合理或者不满足要求的部分进行及时地优化调整。这种方式能降低钢材以及其他建筑材料的用量,根据分析结果治疗模型深化,可完成建筑表皮的有理化。集成建筑结构模型可以完成机电专业设计,使用 Navisworks 可以直接生成碰撞表单,根据报告的结果可以及时地调整与优化。
        (三)应用成果
        在本项目的设计中,设计单位运用了 IAO 工作方法、LEVEL工作体系和 BIM 技术实现了建筑工程设计的协同发展。BIM 技术应用于项目建筑外观、结构体系、机电专业等多个领域的设计和优化,实现了全过程管理。各专业以专业协同设计的方式,最终使项目设计方案充分满足绿色、环保和现代化的设计理念。BIM 技术在其中所体现的价值如下:
        (1)应用 LEVEL 体系,实现了信息收集、分析与优化的全程流畅管理,提升了非线性建筑设计效率与质量。
        (2)BIM 技术可视化功能提高了各单位与设计院沟通的效率与质量,可基于用户、业主、建筑设计标准需求完成方案快速修改,为后续方案决策与施工建设打下良好基础。
        (3)BIM 技术基于绿色环保持续发展理念,以项目方案必选的方式,评估更有利于项目可持续发展的目标,节约了时间,节省了费用,提高并延伸了项目设计公司的专业服务能力,提高设计品质。
        (四)发展方向
        1.应用态度 正确认识 BIM 技术的理念、价值,坚持稳步发展的态度,推进 BIM 技术在建筑工程设计合理有效运用。同时,国家和行业需要在管理中全面加强人才的培养管理,制定规范性政策,不断促进 BIM 技术在建筑设计领域的纵向和横向发展。
        2.规范标准
        建立统一规范的数据格式、分类原则和存储规则,同时完善编码体系,推进 BIM 技术深度应用,加强数据管理标准化建设,平台软件以及应用软件为企业、项目全员协同运用 BIM 技术提供 支撑。
        3.技术安全
        在今后发展中,基于BIM 模型成果提交、档案审查和存档等工作,都要给予法律层面的保障,从而为BIM 技术普及铺平道路。在互联网+、云计算和云存储等环境下,构建BIM信息数据 安全存储空间,增强技术应用可靠性。
        总结
        综上所述,在建筑工程设计中应用 BIM 技术能充分发挥出其优势,借助其良好的仿真性、协调性和可视性特征,为人们直观地展示出建筑工程设计成果。在实际应用中,设计人员要根据项目设计需求合理应用这一技术,充分发挥出优势,提升建筑设计质量,为后续的施工管理奠定基础。
        参考文献
        [1]江晓 .BIM 技术在建筑工程设计中的优势及应用探析 [J]. 建材与装饰 ,2019(36):139.
        [2]孙涛 .BIM 技术在建筑工程设计中的应用优势思考 [J]. 智能建筑与智慧城市 ,2019(10):61-62+65.
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