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摘要:近年来,随着我国的科学技术快速发展,建筑行业也得到了突破性的进步。在现代建筑工程当中,项目设计工作越来越难,经常面临着设计周期短、工作紧张的问题,导致传统设计的开展难以产生良好的效果。将BIM技术应用到建筑工程设计中,能有效解决类似的问题,BIM技术可以在不同专业和部门之间实现数据共享等功能,应用在建筑工程领域,实现建筑结构模拟与分析等工作,能够有效提高建筑工程结构设计质量,确保建筑施工安全。本文就BIM技术在建筑设计中的应用进行探讨。
关键词:BIM技术;建筑设计;应用
引言:建筑设计中的BIM技术,实现了建筑设计的信息化,BIM技术具有多个功能,其可提高建筑设计的水平,还能从多个角度整合建筑的设计内容,BIM技术应用到建筑设计中,目的是提高住宅设计的准确性,利用BIM构建模型,避免建筑设计中出现误差。
一、BIM技术概述
BIM技术是构建建筑信息模型技术的简称,是信息技术和建筑工艺结合的产物,也是信息时代下的新型建筑结构设计方式,在BIM技术的引导下,建筑结构设计在逐渐朝着三维立体的方向发展,设计人员则可以应用BIM技术构建和建筑工程相关的各种信息系统,为今后的设计工作提供精确的数据支持。当然,在应用BIM技术的过程中,需要对结构设计中的信息和数据进行详细记录,确保数据库中含有各种构件的状态信息。三维数字技术是BIM技术的基础,BIM技术在三维数字技术的支持下,将建筑整个生命周期过程中可能涉及到的信息进行采集和处理,形成工程数据模型,是数字技术在工程设计领域的直接应用,在极大程度上帮助工程项目节约成本,提高效率,同时还降低了建筑过程中对环境的消极影响,符合低成本、高效率及绿色环保的经济理念。
二、BIM技术的特点
1、具有可视化特点
可视化特点应用于建筑行业发挥着重要作用,其能够实现“所见即所得”的效果。例如观看施工图纸时,图纸上的相关构件信息都是以线条进行绘制表达的,然而真实构造形式只能由建筑人员凭空想象。针对简单设计凭空想象尚可,然而面对建筑复杂造型就无法实现。因此,BIM技术提供的可视化特点,能够让人把过去的线条式构件以三维立体实物图形式展示出来。建筑业设计时也有效果图,然而大都由专业制作团队进行设计,并以线条式信息形式呈现,其并非由构件信息自动生成,同构件之间缺乏互动性与反馈性,但BIM技术的可视化特点却能够实现同构件之间的互动性与反馈性的可视效果,BIM建筑信息模型里的整个过程均具有可视化,其既能够展示效果图,又能够保证工程项目的设计、建造、运营管理等均在可视化状态完成。
2、模拟性特点
BIM的模拟性特点并非仅能对建筑物模型实现模拟,也能够模拟真实世界无法操作事物等。通过BIM能够在设计阶段完成所需模拟实验项目,例如日照、节能、热能传导、紧急疏散等;通过BIM还能够在招投标和施工阶段完成4D模拟(三维模型与项目发展时间)操作,即按照施工组织设计模拟实际施工,据此制定科学施工方案进行施工;5D模拟(3D模型基础上的造价控制)同样能够实现,并据此有效控制成本;BIM还能够在后期运营阶段模拟如地震人员逃生、消防人员疏散等日常紧急情况处理等。
三、在建筑设计中BIM技术的应用
1、BIM技术在前期阶段的设计应用
建筑设计中前期阶段是非常重要的,前期设计的工作比较复杂,采用BIM技术参与到前期设计阶段,设计人员在前期阶段收集了与建筑相关的参数,并且勘察好建筑施工的现场环境,在此基础上利用BIM技术构建出虚拟模型,把模型应用到建筑设计中,比对实际的需求,这样能够发现设计方案中的缺陷或者不足之处,接下来再根据实际情况调整BIM模型中的设计参数,利用BIM构建出有利于建筑施工的设计方案。前期阶段中BIM模型可以为建筑施工提供诸多参考,保证建筑施工的规范性,最主要的是维护建筑后期施工的安全与稳定,避免出现变更问题。
2、BIM参与建筑的空间规划设计
建筑设计中空间规划的工作较为重要,空间规划合理才能提高建筑的价值。BIM技术参与到建筑空间规划设计中,因为建筑空间规划具有综合性的特征,需要考虑多个工种的作用及影响,所以运用BIM技术整合建筑设计中空间规划的内容,比如建筑的地理位置、占地面积、楼层结构等,把这些空间规划的因素使用BIM模型同时展示出来,设计人员之间就可以探讨不同因素之间的关联,进而保证空间规划设计的合理性。BIM技术具有可视化的价值,所有空间规划的设计内容都可以利用可视化的方式展示出来,设计人员灵活的调整空间规划的内容,完善建筑设计的功能,同时准确计算好建筑空间规划中的数据,保证空间规划中的各项参数都符合标准。BIM技术保障了建筑空间规划设计方案的可实施性,维护建筑设计空间规划的合理性,最主要的是避免空间规划中出现矛盾冲突,以免影响建筑施工的过程。
3、BIM技术在结构设计中的应用
计算机最大的特点是能快速、准确地进行复杂的运算,并将计算结果以多种形式表示出来。应对建筑的诸多要求,BIM技术可以利用计算机技术将计算结果以数学模型的形式展现出来,并且建筑的设计人员可以根据BIM技术的这一功能,将建筑的内部结构数据,用模型展现出来。不仅缩短了设计人员在设计时要不断测试、不断计算的时间,而且数字模型的整体性和完整性也为设计人员提供了更直观、更准确的设计结果。同时,可以通过模型对建筑的结构进行分析和总结,快速找出结构设计中的不足之处。另外,通过计算机庞大的数据库,BIM技术能根据设计人员的要求,对已经存在的结构进行分析和改进,在满足设计人员要求的前提下,自动修改设计图、自动出图并修改文档。因此,利用BIM技术对建筑的结构进行设计,能有效地防止因为设计人员考虑不周导致建筑结构存在问题,并提高设计人员的工作效率。
4、通过BIM模型对管线综合碰撞情况进行检查
因为三维信息模型本身具备可视化的碰撞检测功能,可以对各个专业管线的碰撞情况进行检查,及时发现施工设计方案当中的缺陷,并弥补建筑工程项目水方案当中的缺陷,对管线布局方案的科学合理性及适应性做出保证。还可以通过BIM模型对空间装修完成之后的高度进行检测,促使建筑工程项目设计水平得到大幅度提升。除此之外,还可以通过BIM模型分析各个零构件安装可行性,判断建筑设计方案当中选取的零构件所在位置是否科学合理,以及检测结果,对建筑设计方案进行优化调整,为后续各项施工工作的顺利完成奠定坚实的基础,从而也就可以在我国构建可持续发展型社会的过程中,起到一定推动性作用。
四、结语
综上所述,在建筑设计当中,时常会碰到很多二维设计图纸无法解决的问题,使建筑设计有非常大的局限性,但BIM的出现就大大解决了这一难题。BIM通过计算机建立三维模型,并在模型中存储了设计师需要的所有信息,例如平面、立面和剖面图纸、统计表格、文字说明和工程清单等,并且这些信息全部根据模型自动生成,并与模型实时关联。因此,在建筑设计行业发展中一定要重视BIM的运用,以提高建筑设计的合理性、美观性和安全性,创造出一个设计创新、符合城市整体规划以及人们审美观点的建筑。
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