王尤孜
哈尔滨工业大学建筑设计研究院 黑龙江哈尔滨150090
摘要:BIM技术应用到建筑设计行业当中,能够对于各个环节进行有效的优化,帮助设计的方案的可行性和合理性,而且要保障设计方案要和施工材料和施工技术有机地结合在一块,从而保障最终施工的质量和经济性。最重要的还需要保障设计的绿色性,减少对于周围生态系统的影响。
关键词:建筑设计行业;BIM技术;应用
前言:经济的快速发展对我国生态环境造成了一定的破坏。如何促进建筑行业的绿色发展是我国建筑行业需要面临的重要难题。BIM技术的发展为解决这个问题提供了可靠的解决方案,不仅能够提高预装配式建筑的设计质量,还能够保障建筑设计的经济性。因此,本文在此基础上就BIM技术在建筑设计过程中应用的相关问题做了一些探索,从而更好地提高建筑设计的效率和质量。
1 BIM技术概述
BIM技术是建筑信息模型的简称,是一种借助工程项目相关信息数据来进行建筑工程建模、仿真、模拟的信息化技术,是建筑行业现代化发展的关键技术之一。
BIM技术可以对建筑工程的整体信息进行完整描述,还能够辅以3D模型描述和拓扑关系描述,信息的利用率更高。
1.2信息关联性
在BIM技术应用过程中,建筑各个构件之间通过参数实现关联,调整参数能够对建筑物构件进行调整,从而实现对建筑物模型的调整,以模拟、可视的方式正确表现参数的调整效果。
1.3信息一致性
BIM技术对建筑工程参数的保存和一致性,为工程项目从设计到施工再到质量监管的一体化奠定了基础,这是实现工程全生命周期管理的关键。
1.4可视化
Visualization,可视化,是BIM技术的重要特点之一。可视化是BIM技术在建筑行业中发挥价值的重要途径。以传统的设计图纸为例,设计师出具的设计图纸是二维的,配合一些数据的标注,具体的建筑物构件构造形式只能依靠施工人员自行想象。若是构造形式较为简单的构件,想象结果与实际差距不会很大,若是构造形式较为复杂的构件,想象结果可能与实际差距很大,进而影响设计和施工衔接,影响建筑工程的正常施工的开展。BIM技术的可视化特点规避了人脑想象的差异性,将三维立体实物图形呈现给设计师和施工人员,这样能够有效提高技术交底工作的质量,提高建筑工程的施工质量和有效性。
1.5协调性
Coordination,协调性,是BIM技术的重要特点之一。传统的建筑施工工作开展过程中,各个部分的设计师往往因为设计角度不同而出现沟通不到位、技术碰撞等问题,比如土建工程设计师设计的预留孔洞与暖通工程设计师设计的设备安装标高、间隔有误,导致工程施工时才发现需要进行修改。这样的设计工作难以谈及协调性。在应用了BIM技术后,各部分的设计成果能够在正式出具设计图纸和施工方案前进行协调处理,确保设计环节中不存在各部分的碰撞问题,一旦发现技术碰撞及时调整。这样设计单位出具的设计图纸和方案质量能够得到进一步提高,有效解决设计碰撞问题,提高工程施工的质量和效率,降低工程变更的可能性。
1.6模拟性
Simulation,模拟性,BIM技术的八大特点之一。
在传统建筑工程设计环节中,建筑物的热能传导、日照采光等方面只能依靠设计师的经验和主观判断来进行推导,相关设计的质量难以进行估计,不利于工程设计图纸的整体质量提升。BIM技术的模拟性功能有效实现了这些不能在现实世界中进行尝试的操作模仿,让设计师可以在计算机中对建筑物施工完成后可能遇到的日照采光、热能传导、节能降耗、人员紧急疏散等问题进行模拟实验,确定自己的设计是否达到预期效果,是否存在没能考虑到的问题,进一步提高建筑工程设计的质量。
1.7优化性
优化性是BIM技术八大特点之一,也是BIM技术不存在功能却存在价值的特点之一。优化是指通过调整使得事物越来越好,BIM技术本身不具备这一功能,但BIM技术是实现建筑工程设计优化的重要基础。设计师能够借助BIM技术来实现工程设计环节的质量提高,就是在对建筑工程进行优化。BIM技术中能够存储、调用建筑物的地质信息、构造信息等方面参数,计算机软件掌握的信息越全面,能够做出的建筑物复杂程度越高,能够对项目进行的优化程度越大。BIM技术支持建筑工程项目的设计方案投资回报优化、异形设计优化(幕墙、屋顶、裙楼等),问题越多的地方优化效果越好。
1.8可出图
BIM技术软件不仅可以为设计师进行常规三视图、细节图的整体出图,还能够跨项目出具综合管线图、综合预留孔洞图、预埋套管图等,有利于进一步消除技术碰撞对建筑工程施工带来的影响,有利于提高工程施工质量和效率。
2BIM技术在实际工程案例中的具体应用
(1)案例一:某大型半导体工业厂房项目。近几年,在国家大的宏观产业政策的带动鼓舞下,光伏产业迅猛发展,与光伏产业相关的上下游企业如单晶硅、多晶硅等晶体材料工业项目如雨后春笋一般出现,全国各地大型晶体材料产业园比比皆是。其中具备一定规模的半导体工业厂房建设项目就对设计和施工提出了更高要求。某年产15GW单晶硅棒项目厂房就是一个典型案例。该项目属于超大型多层丁类工业厂房,建筑面积达12.6万m2,占地面积8万m2(相当于11.2个标准足球场);除了常规的建筑、结构、给排水(生活及消防系统)、暖通(生活及消防系统)、电气(照明及消防系统)五个专业,还涉及的特种专业有生产污废水处理、中(纯)水给水、动力、自动化、通信、生产空调通风、除尘等。每个专业都有数量不等的若干条回路,管径小到毫米级,大到一个成年人的尺度,横向交错有防护距离要求,竖向有净高及洁净等特殊要求。因此,在如此大规模的流水线厂房内仅设备管线就占用厂房高度的一半甚至更多。试想,如果按照传统的设计方法,短时间内将上千条管线按照工艺要求整理排布好而不出现大的致命性错误几乎是不可能的。但是引用BIM技术后工作效率有了极大提高,无论在各专业对图、修改图纸方面还是在性能优化设计方面均展现了强大的优势。在初期模型搭建好之后,对于大量的修改和优化工作,设计人员在模型里就可以简单明了地找到出处和解决方案,有效缩短了设计周期并极大地避免了不必要的返工,为建设带来了巨大的经济和社会效益。
(2)案例二:某大型住宅小区地下车库。某大型住宅小区地下车库建设规模近4万m2,规划停车位1100辆,属特大型地下车库。因占地面积大且竖向有较大高差,地上有数栋一类高层住宅,所以地库的剖面设计就显得尤其复杂且重要。初期按照传统设计方法进行方案和施工图设计,在经历了多次反复修改后仍找出不少碰撞和不合理之处。设计单位在引用BIM技术后,结合已有的结构梁板柱条件和净空要求,在方案设计阶段就将通风、消防等设备管线从机房到末端逐一排查优化,找出问题的关键点,修改并在模型中直观体现,在甲方、设计院共同努力下圆满地解决了问题,取得了不错的经济效益,各方都很满意。
3结束语
目前,BIM技术在房建、工业、市政等领域都有广泛应用,尤其在大型、多工种协同设计项目上更是如虎添翼。将BIM技术运用于建筑设计中,极大提升了建设项目的设计质量和施工团队的工作效率,对广大业主来说更是一种福音。因此,BIM技术应用可以说是建筑领域的一场技术革命,促进了建筑行业的发展。
参考文献
[1]卢琬玫.BIM技术及其在建筑设计中的应用研究[D].天津大学,2014.
[2]李雷亮.BIM技术及其对建筑工程设计的影响[J].科技经济市场,2014(4):13.