BIM技术在建筑方案设计中的应用分析

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月第6期   作者:王丁丁
[导读] 现阶段,城市化发展进程不断加快,在这样的社会背景下,BIM技术取得了更加长足的发展空间
        摘 要:现阶段,城市化发展进程不断加快,在这样的社会背景下,BIM技术取得了更加长足的发展空间。应用BIM技术能够在进度控制、节约资源、改良技术、降低生产成本等多个方面发挥巨大的作用。在这一技术及其配套软件的支持下,建筑设计人员可在计算机系统中构建出三维立体的建筑模型,并据此对给整体设计思路进行动态调整和模拟,从而在最大程度上确定建筑设计方案的可行性。
        关键词:BIM技术;建筑方案;信息
        前言:
建筑是人民赖以生存的基础,在信息化技术的不断冲击一下,BIM技术应运而生,并在建筑行业占据了极为重要的地位,在各项建筑工作中被广泛应用,同时也取得了显著的成效,为建筑工程提供了足够的设计依据,有效保证了房建工程的设计质量。因此,相关工程人员需要加强对BIM技术的研发与管控,通过制定相应的政策来促进建设行业能够健康发展。
       
        一、BIM技术的内涵与特点
BIM技术又被称为建筑信息模型,是一个设施物理和功能特性的数字表达。BIM技术的应用提升了建筑设计方案的稳定性以及准确度,不仅能避免施工过程对于资源的过度消耗还会提高建筑工程施工的工作效率以及最终的成果质量。换个角度,BIM技术也是一种依托于建设设计对象的CAD技术,能够利用数字对建筑信息描述,并且将所有的建筑信息集中在一个虚拟模型内,也是国内建筑行业的伟大变革。在民用建筑设计过程中,结合BIM技术将工程内所以的建筑信息集合在虚拟模型内,比如物理特征、材料性质等。除了应用于建设设计,BIM技术还可以应用在结构设计、设备管理以及成本分析等方面。由于建筑施工本身周期过长,而BIM的存在能够帮助施工单位进行集成化管理并模拟实际的建筑施工运行。建筑单位以此为基础进行施工建筑的结构设计,从而提高整体设计水平、降低了工程预期投资,并加强整个工程成果质量。BIM技术就是利用3D建模技术构建建筑物实体仿真模型,基于虚拟平台上,进行模拟建筑物的设计,并且对施工的所有流程开展数字化管理,此种技术的广泛应用,为日后的建筑行业未来发展奠定良好基础。
        二、建筑方案设计中BIM技术的应用
1仿真模拟分析,选择优化方案
在方案设计过程中,需要以BIM建筑模型为基础构建核心平台,将建筑物的所有信息全部涵盖,包括力学参数、物理特征、材料特征等信息。BIM技术具备画图的功能,可以对点线面分别操作,如果涉及到建筑修改,只需调整结构即可,而且所有相关数据均在一个数据库内,不会受到其他因素干扰,具有较高的集成性。BIM技术可以实现仿真性的气候模拟和结构模拟,即把三维建筑模型与不同时间、天气的日照、风向等因素结合起来,为设计人员提供出无限接近现实的动态模拟图像。结合Revit软件的参数化设计功能和Ecotect气候工具的Weather Tool功能,相关人员可以将建筑物及周边环境的具体参数代入到计算机模型当中,进而查看到不同季节、不同天气中建筑物所处的风向、太阳辐射等环境因素变化,最终确定出当前建筑形态方案在采光、通风等方面的可行性。
参数化设计,简单来说就是模型和各图元之间的联系,利用系统自行构建,或者结合实际情况人工构建。应用BIM技术对参数的修改比较便捷,可将参数信息以之间反映到数据库。
设计人员可以在计算机系统中完成设计所需的自然环境考量,进而做出设计优化、距离调整等手段。所谓建筑间距,即同一建筑区域内各栋建筑物之间的实际距离,其决定着到建筑物使用者的外部环境能见度和受光程度,进而对人们的居住、工作体验产生影响。据此,为了设计出更加合理的建筑间距规划方案,相关人员可以应用Ecotect软件中的“阴影范围”模块,将不同时段和太阳高度的建筑阴影分布具象呈现在BIM技术模型当中。

这样以来,一方面可以避免建筑之间的间距过小,造成不必要的视线遮挡;另一方面,也可以避免建筑之间的距离过大,达成节约土地资源的绿色建筑目的。同时,结合实际数据参照对比,帮助设计师完善优化设计方案,利用BIM分析工具,对降温、供暖需求开展分析工作,明确日照指数并且选定符合节能环保的具体建筑物设备。随着各种新型建筑技术在项目工程中的不断兴起和使用,工程对于BIM技术建立起的三维空间立体模型进行了分析总结:该技术利用各项施工数据构建出三维立体建筑模型,将建筑构件的各项内容通过不同的角度展现出来,当设计人员发现建筑的某项施工工作出现误差时,仅需要在三维立体模型上进行修改就可以有效的确定施工现场的实际情况,为施工进度得顺利进行提供有力的数据保证。

2工程数据唯一,数据信息动态关联
在工程实际建设中,采用BIM技术,对所以的建筑信息整合,构建单一工程数据源。在建筑工程实际设计过程中,各主体之间应达成良好的关系,并互相配合。BIM技术的应用可以为相关主体互相配合提供帮助。实现BIM技术的应用,需要以虚拟平台作为设计基础,构建三维立体建筑模型,并且强化个项目之间的联系互通,保障各类信息得以正常传输,实现信息共享的目的。在BIM模式下,建筑项目的设计内容可以放在具有关联性的模型文件中,并且该模型文件与数字建筑信息数据库功能一致,涵盖建筑工程的所有信息。对此,将BIM技术的参数化、可视化设计功能融入到建筑的形态设计当中,可以完美地将设计人员的创造性思路通过建模的方式呈现出来,并满足不同角度、不同视点的模型观看需求,从而帮助人员快速发现设计方案中的缺陷,为其细节性的设计和调整提供极大便利。
3可视化的协同作业
BIM技术可以为协同、可视化设计作为底部支撑。可视化应用在建筑行业中所起到的作用是十分重要的,面对传统的施工图纸施工人员无法根据其上所勾勒出的线条对建筑整体有更深的了解,而建筑物的实际构造形式就只能由施工人员去独自想象了,2D设计图所带来的建筑物数据十分匮乏。相较于2D设计图的数据不足,BIM技术能够对建筑结构进行可视化应用,使得传统的线条以一种立体的图像呈现在施工人员面前,使其对于建筑结构进行更深层次的了解,能够充分地降低建筑施工项目在各个环节的建模过程中产生的问题,进而最大程度地确保了各个施工环节之间信息互换,同时又更加有效地促进了建筑工程施工项目中各个不同施工环节的工作效率。相关专业的设计人员可以根据相应的设计软件以中心文件作为基础,各自组建自身的本地文件,并且在自己构建的专属工作平台开展设计工作。应用BIM技术建立出的可视化模型可以满足相关人员在几何、物理、功能等多个层面的施工参考需求,并可达到图纸、设计与实际施工三方的一致性,从而加强各环节图纸设计人员的沟通交流,实现绿色建筑整体结构的优化调整。
4选择技术软件
在建筑实际设计过程中,需要结合业主的真实需求开开展工作,并且在各个设计环节都应该采取相应的处理措施,沿用具有不同特征的模型体现出设计的真实效果。通过对BIM技术的应用,能够有效的将各种繁杂的设计数据进行统一的整合处理,同时借助对应的工作软件将工程中的各项所需资料进行导出。BIM技术所要使用的软件工具还不够完善,绘画工具没办法与当地实际情况进行融合,再加上软件版本更新频率过于频繁,价格较高,使得相关设计人员没办法及时跟进所要使用的软件工具。在实际应用中,由于BIM技术具备较高的兼容性,所以还是应该选择BIM技术作为整个设计流程的技术支撑,并且BIM技术还具有相当高的精准度和容差,能够有效地降低不同专业之间施工图出图的比较难度,从而提高整体工程效率。
        三、结语
总之,将BIM技术应用到绿色建筑设计领域当中,是建筑行业达成现代化发展的必要途径。在实际应用中,需要结合建筑工程的具体情况和特点,确定控制的要点,有效地改善了传统设计方式的平面化、独立化问题,显著提高了建筑设计工作的全面性和便利性。
        参考文献:
[1]王静.BIM技术在建筑施工安全管理中的应用[J].江西建材,2019(09)
[2]吴晨光.基于BIM技术的民用建筑设计研究[J].工程建设与设计,2018(8)
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