浅谈BIM建筑设计应用与项目全生命周期的关系

发表时间:2021/3/26   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:彭雅仪1 伍国正2 江邶3
[导读] 摘要:建筑信息模型(BIM)技术在建筑设计领域的应用,实现了建筑设计模式的转变,同时通过在建筑全生命周期中的应用,实现了建筑建造过程参与方协作方式的升级.文章通过对BIM应用的基本特性价值介绍,探讨了BIM技术设计阶段应用与建筑工程全生命周期应用的要求。
        1.湖南科技大学;中机国际工程设计研究院  湖南省长沙市  410000;2、湖南科技大学  湖南省长沙市  410000;3、湖南科技大学;湖南建工集团有限公司  湖南省长沙市  410000
        摘要:建筑信息模型(BIM)技术在建筑设计领域的应用,实现了建筑设计模式的转变,同时通过在建筑全生命周期中的应用,实现了建筑建造过程参与方协作方式的升级.文章通过对BIM应用的基本特性价值介绍,探讨了BIM技术设计阶段应用与建筑工程全生命周期应用的要求。
        关键词:BIM技术;建筑设计;全生命周期
        1、引言
        1.1 BIM技术研究背景
        改革开放来,随着我国社会经济的发展,建筑行业也进入了高速发展时期。但是在传统建筑工程设计领域普遍存在信息沟通不足、设计协同能力差、设计错漏碰缺等问题。为了解决这些问题,随着建筑行业坚持可持续发展方向的发展,BIM技术逐渐被广泛应用到建筑设计领域中,在很大程度上提高了建筑设计效率与设计质量。
        1.2 BIM技术研究目的
        随着信息技术的发展,BIM技术也逐渐的被建筑行业接受,BIM技术可以好的保证了相关技术人员对施工过程的了解,而且通过BIM技术,能够有效的提高多方协作能力,从而提高工作的效率与精准度,确保了施工的进程,并规范施工作业的作用,对于BIM技术的研究对现代建筑行业的发展有着积极的促进作用。
        2、BIM简介
        2.1 BIM定义
        BIM是建筑信息模型的英文简称,主要是通过计算机工程创建建筑模型对建筑工程进行相应的设计与模拟,使其能够更好地应用在建筑学,工程学等学科上,从而实现了信息与信息之间的合作,进而保证了模型的构建过程,不仅能很大程度的节约了建筑工程的时间,同时也提高建筑的效率,节约资源,减少材料使用及浪费,从而实现了环境的可持续发展。BIM技术是最近才在我国兴起的一种技术,建筑行业发展也是非常迅速的,所以说,BIM技术能够很好的顺应我国这个高速发展的时代,对我国的经济的发展起到很大的帮助。
        2.2 BIM特点
        BIM技术一共有四个特点,分别是:可视化,协调性,模拟性,优化性。这四个特点都有自己的作用与意义,需要对它们进行深入了解,才能更好地BIM技术进行学习掌握。
        1)可视化即“所见即所得”的形式。BIM提供了可视化的思路,可视化,指的是建筑行业中的建筑信息模型的构建,可以通过影像,让设计方,施工方,业主,可以观察到模型,避免对建筑进行错误的凭空想象而造成的返工。BIM提供的可视化是一种能够在建筑中各类建筑构件及建筑设备之间形成互动性和反馈性的可视,建筑师能够将设计创意和最终建筑效果、细部构造、工程量等信息直接向所有人进行传递和展示,同时也能在整个设计过程中与项目其他专业设计开展协同设计和碰撞检查,完成工程量计算。
        2)协调性体现出建筑设计中的信息传递的实质。BIM模型承载的建筑专业及其他专业信息数据所具有的互动性和反馈性,使得建筑工程整个项目的设计能够始终在协同状态下进行,从根本上解决了各设计专业在建筑空间布置上的矛盾协调和各专业设计师之间的因沟通不到位而出现各种专业间碰撞问题,同时也保证了整个项目设计流程中上下游专业间设计信息的有效沟通和准确传递。
        3)模拟性体现在BIM技术能完成实际施工项目中不可模拟的操作模拟性,从而更好的保证了建筑施工的进程,起到了节约资源的作用。

在设计阶段,通过BIM软件,例如Ecotect Analysis,根据规范相应要求对建筑物各项指标等经行建筑性能模拟分析,例如节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟、室内热环境模拟、室内风环境模拟等;在施工准备及实际施工阶段可通过BIM接口软件,例如广联达5D、navisworks等软件(基于已创建的Revit三维模型)进行施工平面布置模拟、施工进度模拟、重点施工方案模、施工技术管理知道作业。运营阶段可以通过搭建项目专用运维平台,记录建筑构建的各项参数、设备运行状态模拟、以及紧急情况的处理模拟(例如地震或火灾情况下人员疏散模拟或人员逃生模拟等)。
        4)优化性体现在BIM模型信息对建筑全生命周期优化的强大支撑作用。通过BIM技术对建筑施工过程进行优化,从而保证了相关人员对建筑施工过程中的信息获取情况的准确性。BIM技术是对于建筑全生命周期,包括 方案,设计,施工,运维各阶段进行整体规划及优化。基于实际项目的建筑信息模型涵括了建筑实际存在的各项信息,包括几何信息、非几何信息(包括物理信息、设备信息、规则信息、材料信息、等)。
        3、建筑项目全生命周期对设计阶段BIM应用的要求
        3.1 全生命周期对设计阶段BIM应用的需求
        建筑项目全生命周期涵盖了方案策划、项目规划、工程勘察、设计、建造、运营、改造、拆除等阶段。在这些阶段中,由于设计构思和方案的创造性特性,BIM设计应用对建筑工程全生命周期其他各阶段BIM的应用具有极明显的引导作用。在设计阶段建立BIM模型时,就应考虑各阶段对虚拟建造、功能模拟、性能分析、技术经济计算等应用的信息需求,以实现BIM模型及信息在后续环节中的充分利用。
        3.2 全生命周期对设计阶段BIM应用数据的共享要求
        BIM的基本要求是所有信息协调一致,满足BIM 技术在项目全生命周期内不同阶段各相关方的协同工作和有效实施。在以基于工程实践的建筑信息模型应用方式(如基于BIM的造价控制、基于BIM的项目管理)完成任务的过程中,各专业及全生命周期内不同阶段各相关方都需要利用相关的共享信息资源,使用与任务相关的应用软件,得到相应的任务成果信息以及为其他任务准备的交换信息。因此,设计阶段BIM模型应支持与其他基于工程实践的建筑信息模型应用模型实现协同工作和数据共享。
        3.3 全生命周期对设计阶段BIM模型交付成果要求
        为实现设计阶段BIM模型交付成果及信息在后续环节中的充分利用,设计阶段BIM交付成果内容、交付格式、模型数据后续使用交互、应满足BIM交付成果接收方、使用方等相关方对BIM交付成果的实际应用需求,BIM模型交付成果包括性能分析、功能模拟、技术经济分析、虚拟建造、运营管理等实际应用的信息需求。
        3.4 装配式建筑对设计阶段BIM模型交付成果要求
        BIM模型是对建筑的真实反映,在采用BIM技术的装配式建筑中,其工厂化生产的预制构件的BIM设计数据,可以直观地表达出预制构件中隐蔽部分(如配筋、预埋管线、预置埋件/连接件等)的空间关系、各种参数情况、以及构件节点连接状态等设计要求,是装配式建筑设计、生产、运输、施工、管理等各个重要环节应相应记录的质量管理信息,是工业化方式建造的建筑工程质量控制和验收的依据,也是建筑工程质量责任归属的确认依据。
        4、结束语
        建筑信息模型(BIM)技术参与建筑设计领域的应用,实现了传统建筑设计模式的转变,建筑信息模型(BIM)技术在建筑全生命周期的应用,可以实现从规划、设计、施工、咨询服务、运营维护、公共信息服务等数字化承载和可视化表达。BIM设计应用对建筑工程全生命周期其他各阶段BIM应用的引导作用明显,在建筑项目建设中具有节省投资、节约资源、缩短工期的综合效益,。
        参考文献:
        [1]  杜泓翰;杨光;计增龙.探究BIM在建筑施工中的应用[A],中国建筑一局(集团)有限公司东北区域公司
        [2]  朱佳佳.BIM技术在国内的应用现状探究[J].科技论坛,2013:97
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