BIM技术在建筑设计管控模式中的应用

发表时间:2021/3/11   来源:《建筑实践》2020年第35期   作者:王明利
[导读] 随着科学技术的发展,BIM技术逐渐成为建筑设计的重要手段。

        王明利
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        摘要:随着科学技术的发展,BIM技术逐渐成为建筑设计的重要手段。许多建筑工程都必须进行3D建模才能进行施工。传统的设计过程中,设计者只能依靠经验或算法来评估设计图纸中的错误,导致工作效率很低,工作质量得不到保证。现如今设计师可以借助BIM技术来直观、立体地展示图纸内容,快速选择最佳设计方案,控制各环节成本,提高项目设计的重要性。
        关键词:BIM技术;建筑设计;管控模式;应用初探
        前言:BIM技术是一种多功能的管理方法,其基础是建筑设计、施工管理、质量控制的综合循环,通过利用BIM技术,可以使联合设计、数据计算等技术最大限度地减少建筑材料的费用,减少建筑过程中的污染和破坏,以此来提高施工质量。
        一、BIM的技术特点
        (一)建筑方案的可视化
        可视化作为BIM技术的一个亮点,可以帮助设计者观察建筑的结构、整体环境和设施模型,通过3D建模找出设计过程中存在的问题,并最终解决问题。3D模型本身具有一定的局限性,其中最大的问题是,计算机建模与实际施工存在一定差距,施工顺序不能清晰显示。为了解决这个问题,设计师可以使用最新版本的BIM软件和最新的RVT和NWC文件功能,实现体现整体设计、结构选型、局部细部构造和圆形构造的视觉4D效果动画[1]。
        (二)施工的模拟与优化
        BIM技术通过各种专业数据的采集和处理,具有很强的协调性,模拟施工过程。BIM技术可以发现和修改4D施工过程中的操作问题,优化设计。从3D模型的构建到4D建筑影像的演示,设计师可以对每一个操作的细节进行排序,实现操作场景的再现,检查操作步骤是否符合实际的物理规律,最后通过不同的数据确定设计方案。3D的模型和呈现使真实感场景的展示更加完美,设计技术从未知到已知的转变,许多复杂的管道工程都可以通过BIM技术来检验其设计内容是否符合建筑要求。由“水源”的连接可以演示整个管道的水流情况,以避免漏水或漏管[2]。
        (三)BIM技术的发展趋势
        BIM技术的应用范围不仅限于建筑设计,还可以应用于航天、航空、高铁、轮船、生物医学、虚拟影响等领域。BIM技术正朝着集成化、数字化、信息化、智能化、协同化方向发展,并呈现出“大数据BIM技术”的发展趋势。许多用户喜欢将一些完整的建筑设计系统上传到互联网上,并强调其中的问题设计过程。对完成的设计方案进行了分析,遵循了系统的设计原则。尽管如此,这种风格比较陈旧,也有一定的缺陷,随着数据的增加,云计算的结果会逐渐增长。在未来,云数据设计师在架构上也许真的可以替换设计师的作用,除此之外,BIM技术还可以管理未来的施工现场。很多施工队在项目开始时采用社区管理模式。但是,具体的管理计划和管理细节必须根据实际情况确定。但BIM技术实际上可以模拟社区的所有安防、摄像头、门柱等情况,还可以调节监控区域。
        二、当下建筑工程信息管理的缺点
        (一)多图纸叠加
        随着我国城市居民对建筑舒适性和实用性要求的不断提高,当代建筑已经从一个独立的体系转变为一个多组合的体系,不仅覆盖面广,还涵盖了各种工业技术。如此多的专业图纸被转移到建设项目中,使得施工难度逐渐加大。传统的施工技术专业无法独立完成施工工艺,需要电气自动化专业与防漏专业、无线通信专业、城市给排水联合设计合作,各专业必须设计一个独立的施工设计图,但在众多图纸的叠加下,许多简单的施工项目将变得非常困难,设计质量问题也会逐渐浮出水面。另外,有的施工队伍素质较差,只知道迎合施工图纸的要求,根本达不到其他设计要求。通过建筑施工通常涉及设计错误或设计细节的问题,导致施工队伍不得不进行抢修,严重阻碍了施工进度,延误了竣工时间,给施工队伍带来了巨大的成本损耗。这类问题的最佳解决方案是将所有图纸集成到一张图纸中,利用BIM技术将整个图纸进行整合,在施工前清晰地显示施工顺序,对于一些特殊的设计节点,BIM技术还可以给出关键提示,降低整体施工难度。


        (二)各专业缺少合作
        如前所述,现代建筑只能由不同职业之间的合作来补充在设计过程本身,设计师必须根据位置条件掌握一些设计数据。如果传统的数据更改方法需要大量的时间和人员进行设计,不仅会给设计师带来负担,还会带来相关的设计数据改变。如果设计数据存在误差,建筑整体质量将存在不确定性,如窗宽、门高、窗高等基础数据。直接关系到建筑的整体美感和采光。一些具体的建模必须用详细的数据进行测量,否则很容易出现裂缝或部分浪费。例如,承重墙、女儿墙和钢结构的调整数据,直接关系到建筑的整体质量。墙体厚度和施工进度将与其他工程同步影响。复杂的钢结构如果出现问题将会耽误整个施工进度,施工队伍按照图纸要求进行严格规范的设计,在施工过程中以图纸的细节为指导。与多个专业的技术人员进行合作,通过BIM技术在一张图纸上完善不同专业领域的数据采集,也可提供在特殊情况下发生变化的数据内容。所以,BIM减轻了设计师的负担,有效的避免数据遗漏。
        三、BIM技术在建筑设计管控模式中的应用
        (一)对设计专业的综合管理
        BIM技术模型将设计师输入的所有图纸整合成一个完整的模型,进行专业数据收集,避免不同数据之间的冲突,适当考虑不同方向和高度的数据。BIM与传统的设计方法完全不同,传统的设计方法主要是基于手工的字符测试。审计人员在审计中不可避免地会有所疏忽;但这种小小的疏忽会增加建筑质量的安全隐患。3D建模可以显示建筑物的真实尺寸,也可以显示管道结构,特别的对于一些建筑构件,BIM技术还可以完美有效地提高图纸的精度[3]。
        (二)对设计过程的随时检查
        建设项目可以将燃气管道、热水管道、高压管道和低压管道同时建设。BIM技术可以在任何位置观察这些建筑项目的轴测图和切割细节,在观测过程中标出每条管线的比例,并添加注释和图案,避免整个设计后管线膨胀的问题。可以减少设计使用时间,加强不同项目之间的具体联系,提高建筑单位的施工效率,减少后续维修费用[4]。
        (三)对公共建筑的合理设计
        许多大型公共建设项目都有巨额资金投资。传统的设计方法面对这些工程,一些关键部位可能会出现整体不美观、细长形状不好等问题。造成这些问题的主要原因是规划负担太大,总体设计要求过高,不同建设项目之间协调性差不同。这类设计错误会导致施工队伍在后期的修改或施工中付出大量的成本和工期,对整个施工方案产生很大的影响。此外,设计团队没有时间查看景观设计、岩石景观设计和水元素景观设计,一些初步的计划草案被修改,有太多不确定的问题没能得到解决。现如今,通过BIM技术解决了这类设计错误的问题。BIM技术可以精确控制水线,操作简单,并且可以仔细优化每个位置,检查每个不合理的位置,然后实现对每个细节的精确控制。
        (四)与业主积极沟通
        传统的图纸大多是专业的蓝色图纸,BIM模型通过模型、动画等方式展示。3D图形表格显示的图形可以根据需要拉伸,变身精致,全方位展现。利用BIM技术建立的3D模型也可以显示虚拟导航模型,目前流行的VR成像技术可以绘制3D设计图纸。为了使场景更加逼真和有效,设计师还可以对建筑物的外观、景观、虚拟人物、停车设施等进行着色。
        结束语:BIM技术可以创建一个资源控制计划,以此来降低施工风险,节约建筑材料,减少建筑污染和噪音污染,实现真正的设计周期管理,使各种设计错误出现的几率降低。BIM技术目前不仅在项目设计中得到发展,也在预算调整、施工安全论证、业主经历等方面有崭新的建树。BIM技术带来了创新的途径,设计师要跟上时代潮流,掌握全新的技术手段和独立学习设计能力,以此来提高技术能力。
        参考文献:
        [1]朱效锋. BIM 技术在建筑设计,项目施工及管理中的应用[J]城市建设理论研究(电子版),2019,(004)P.38-38.
        [2]吕佳挺,张婉萍。 BIM 技术在建筑设计,项目施工及管理中的应用[J]百科论坛电子杂志2019,0(016)-686.
        [3]张楚,刘四明,BIM技术在建筑设计全过程中的应用研究及案例分析[J]建筑设计管理, 2019,036(005):64-67.
        [4]刘继满,BIM技术在建筑装饰装修设计中的应用研究[J]城市建设理论研究(电子版), 2019,(010)P.93-93.
       
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