基于BIM技术的民用建筑设计探析

发表时间:2021/3/29   来源:《建筑实践》2021年1月1期   作者:张岩
[导读] 虽然我国的BIM技术和西方一些国家比较存在着一定的差异性,但是近几年来,我国在各项建筑中不断地应用到BIM技术,也获得了一定的成就
        张岩
        南京金海设计工程有限公司  江苏  南京 210000
        摘要:虽然我国的BIM技术和西方一些国家比较存在着一定的差异性,但是近几年来,我国在各项建筑中不断地应用到BIM技术,也获得了一定的成就,随着相关技术人员的探究,BIM技术在建筑工程中起着越来越重要的作用。建筑行业之所以能够越来越成熟,那是因为BIM技术一次次的创新对建筑行业所带来的影响。基于此,本文对基于BIM技术的民用建筑设计进行研究,以供参考。
关键词:BIM技术;建筑设计应用;策略
引言
        近年来,越来越多形式复杂的建筑结构,对建筑领域的建筑结构设计提出了极大的挑战。但是在计算机科学技术不断发展的今天,信息技术能很好地解决这方面的问题。BIM技术目前不认为现有建筑结构设计是建筑领域的新技术之一,但可以通过3d模型更好地表达相关设计概念,从而促进从CAD的2d到BIM3d的建筑行业变化。
1BIM技术概述
        关于BIM工艺,便是对建设工艺运用模拟建设技术,而模拟建设技术的概念便是,把设计项目之中的对应数据开展进一步细瘦,为后续的建模提供优质前提。和一般的设计程序作对比,BIM工艺拥有着更胜一筹的优点,第一,可视性,BIM工艺的可视性和体系项目有一定的差异,它是立体模型的表现形式,因此能够进一步更为立体的展现。除此之外,技术模拟性,BIM工艺和一般的设计程序有一定的差异,它是依据有关信息开展建造的三维模型,因此只要有足够的信息和参数,便能够完成有关的模型搭建。所以,在建设进程之中,能够对有关建设开展综合性模拟,经过对建设动工环境的检查,能够进一步熟知有关的信息和参数,进一步融入这些数据,对建设项目的搭建开展相关模拟试验,使它们能够与实际情况相适应,进一步优化建设项目。最后,BIM的成效性,在一般的设计进程之中,会受到有关因素的不良作用,进一步发生设计失误以及设计差错等漏洞,所以,在当前的设计进程之中,运用BIM工艺,能够确保设计的失误率进一步缩减,同时在建设进程之中,建造单位能够利用BIM工艺开展研讨,进一步提高发现漏洞和失误的纪律,并积极配合解决,达到提升团队综合效益的目的。
2BIM技术的特点
        2.1完备性特征
        BIM技术是指将在建设过程中所做用到的所有数据都能够以3D的模式进行记录与分析,除此之外,在建筑工程实施的过程中所以用到的材料、材料性能、设备以及结构等等都能够以这种形式记录下来,使在施工过程中,相关工作人员也能够使用这项技术把握好施工顺序、施工进度、施工质量以及材料管理等等工作,并以数字化的方式表示出来。
        2.2是信息的协调性
        在建筑工程实际施工的过程中,把握好学习的协调性也是十分重要的,特别是对于与业主之间的协调配合工作。BIM技术能够调节好他们之间的关系,再设计好建筑工程模型之后,如果再想要对建立工程模型进行修改,那么,这一技术就可以很仔细地反映出建立共同模型哪一部分要被改变,且改变之后会出现什么样的问题,能够及时的与业主进行沟通,这样可以有效地提高工作效率,同时,还能够保证施工质量的问题。除此之外,建筑工程模型中各个部分之间的协调能力,也是由BIM技术决定的。
        2.3独立性
        由于建筑工程模型是有多个部分组成的,所以在对模型进行管理时可能需要运用到多种不同的BIM软件。所以,在设计建筑工程模型时,可以采取每个模块有不同的部门负责,最后再一块添加到整个大型数据库中。如果在项目进行的过程中,对于各类管线交叉重合、梁柱与墙体分布、管道井的上下贯通等问题,普通的传统技术是解决不了的,只有通过核查、碰撞检测等软件功能才能够彻底的解决相应的问题。为了能够解决成本、缩小周期,在设计完图纸之后必须要进行多次检查,避免在施工的过程中出现临时变动的情况。
3BIM技术在民用建筑设计中的应用
        3.1数据对比避免设计返工
        BIM技术应用在民用建筑中的效果更加明显。BIM技术会对在施工过程中所做用到的所有材料和方案进行记录,从而使其出游一定的完备性,最后再对整个模拟建筑进行分析,这样做能够有效的减少图纸的返工率,进而提升自己的工作效率。此外,关于民用建筑中的照明、痛风、噪音、供暖等等工程上,都可以运用到BIM技术,从而能够保证其工作能否顺利完成。
        3.1.1多方案可视化对比分析
        BIM技术贯穿整个工程的各个阶段,尤其是在设计阶段中,在各项参数和内容的设计中发挥着重要作用。在建筑设计的过程中,直观的体量模型能够将建筑和城市环境之间的联系清晰地表现出来,并利用BIM三维模型可视化功能将建筑物内部不同组成部分之间在空间结构上的关系以一种更加直观、清晰的方式体现出来。最后在相关软件的应用和辅助下设计出多个建筑方案以供客户和设计人员进行选择,并结合实际需求选择出适宜的建筑方案。
        3.1.2 图纸碰撞检测分析
        在BIM模型的应用下,能够实现施工过程中构建和管线、建筑与结构、结构与管线之间的碰撞检查、施工模拟等优化设计,并对施工过程中不同施工器械的具体摆放位置进行科学合理的规划。在施工开始之前,尽可能地发现工程潜在的问题和隐患,并及时制定适宜的解决方案,将潜在问题扼杀在摇篮里,从而有效地减少传统模式下容易出现的错、漏、缺等问题,提高工程的施工效率和施工质量,在保证质量和安全的前提下缩短工期。

华侨城E地块项目-地库             
       
         华侨城E地块项目-A户型
         
        3.1.3 内部净高分析
        所谓净高分析指的是在BIM模型的应用下,对其进行模拟预建造,从而将建筑物不同区域的高度以直观、清晰的方式表达出来,并结合不同地区对净高度的要求和有关线路管道的铺设实现净高分析,从而提前发现建筑物净高度方面存在的缺陷和不足,并予以相应的调整,尽量减少施工后期变更的情况,减少建筑单位的成本支出。

                R19012(中创)地块项目

        3.1.4 室内综合管线设计分析
        一般来说在传统建筑方式下,普遍存在线路管道铺设不合理的问题,这时就需要花费大量的物力和财力来弥补,造成资金不必要浪费。而在BIM技术的应用下,能够有效减少甚至避免这种浪费。对那些可能发生碰撞的线路和管道进行调整,从而减少施工现场因线路管道碰撞而产生的返工、拆装等问题,有效降低工程成本。
   
阳光新城1#项目
        在对管道线路进行碰撞检测的基础上,为了确保建筑工程的净高要求、预留出足够的检修空间、管件采购和制作以及安装时管道线路的具体方位,均可以使用BIM技术对其进行模拟测量,有效减少施工过程中出现返工、错误等情况的概率,从而实现空间、管道线路排列的优化,为工程的正常开展提供便利。在实际施工过程中,工作人员还可以使用碰撞优化后的三维管线方案进行施工交底,从而确保工程质量。
        3.1.5 工程量清单统计
        在工程量清单的制定方面,BIM技术与传统的建筑设计方式相比有很大的优势,对设计效率以及材料表数据都能够控制在一个较为精准的范围内。在构建工程数据表时运用BIM技术,可以使相关工作人员更够迅速的找到自己所需要的数据(材料数量、名称等),缩短工程的准备时间,从而减少建筑材料的不必要浪费。在建筑施工的过程中,需要结合工程的施工计划以及进度安排,结合工程的预算模型提取建筑材料并对材料的提取进行知道,减少材料支出过量或不足的问题。与此同时要定期对建筑材料的支出进行统计比较,从而实现建筑过程的成本控制,实现BIM技术下建筑工程的成本管理。
        3.2永久性评估
        BIM技术能够做到永久性的评估,从而对整个建筑项目信息进行评估工作,国内外的LEED、绿建筑标章、绿建材标章等建筑物都是运用的BIM。永久性评估只要是针对建筑材料以及建筑物功能的寿命周期进行评估,所以说,这种评估工作要在设计规划时就开始正是投入,施工运营处为最终评估处,这样的评估才能够使方案更加有效,才能够在施工过程中,要严格按照评估后的设计方案进行接下来的工作。
        3.3在建筑结构参数设计中的应用
        在建筑参数设计的过程中运用BIM技术,对建筑参数设计中的相关信息的传出效率都有很好的提升作用,从而能够使BIM系统数据库中的数据得到及时的更新,进而使建筑结构设计向着更加富有信息化的方向发展。也可以说,在建筑结构设计的过程中运用BIM技术,可以组成一个与建筑结构设计有关的总得数据库,从而把建筑结构中所运用到的全部相关信息都能够载入到一个数据库中,除此之外,使不同部门的不同参数收到不同程度的制约,从而使建筑结构设计能够更快、更好的完成。
        3.4BIM技术在建筑施工阶段的有效应用
        在建筑施工的前期阶段中使用BIM技术对之后建筑实际施工中有着很好的作用,同时,在施工的过程中还需要对BIM技术进行创新优化,由于传统的施工模式一般情况下都是运用的二维设计方式,其建筑模型也是二维的建筑模型,所以很多问题在这个二维模型中都很难发现,但是有的业主想要了解到施工的具体操作,这时候就可以通过BIM技术来完成。通过使用BIM技术,建筑模型可以呈现出一种三维状态,就可以通过建筑施工人员使得业主对于建筑的操作能够有更加清晰的认识,这样就很容易发现在建筑模型中的不足之处,从而进行及时的修改,避免在施工过程中再发现时浪费很多的资金,对于施工技术、质量、成本控制都有一定的控制作用。
        3.5BIM技术在建筑运维阶段的应用
        3.5.1空间管理
        在当今环境下,建筑工程的各项信息往往存在于机电操作设备和平面图纸上,在使用时需要工作人员对其进行翻阅查找,并结合这些内容解决施工过程出现的问题。而在BIM技术的应用下,可以建立起一个可视化的三维模型,并将所有数据和信息录入进去,在应用时从模型中获取和调用。
        3.5.2设施管理
        在BIM技术的应用下,能够快速高效的实现建筑信息的获取调用,而在BIM技术所提取的均是与建筑项目协调一致、可利用性较强的信息,因此可以实现信息的循环使用和共享,并在很大程度上降低有关单位的成本支出。另一方面还可以实现对建筑设备的远程控制,将原有的建筑设备的控制权汇总到一个平台中,进行统一的管理和控制。在该控制系统的应用下,能够随时了解设备的运转状况,从而确保其发挥出应有的作用。
        3.5.3应急管理
        在建筑施工中应用BIM系统能够实现工程第三方对紧急事件的演练,并据此制定出适宜的应急方案。与此同时还能够就变BIM模型的演示功能,帮助有关管理人员提高随机应变、处理突发事件的能力。通过应急演练,制定出相应的解决方案,并将解决方案制定成册分发给相关的管理人员,实现工程的高效高质量管理。
        3.6通过试点积累经验
        与BIM技术的虚拟3d绘图设计方法相比,2dCAD绘图设计方法在设计方法和设计过程中都有重大变化,因此在建筑早期使用BIM技术难以控制设计方法等,因此与在试点工程中积累经验后使用BIM技术的效果不同。如果选择试点项目,则必须选择尽可能多的员工或基本完成的建筑项目作为试点,以便所有领域的工作人员参与。然后,您可以选择负责BIM技术应用程序的人员,构建初始构建、管理和应用标准系统,以便将来BIM技术能够更好地应用和推广到建筑中。

结束语
        综上所述,在当前民用建筑结构设计阶段,BIM技术已成为基本技术。相关从业者必须掌握BIM技术以满足用户的现代需求,从而提高建筑设计质量和设计效果,促进建筑市场的更有效发展,并为建筑设计工程提供更有效的生产率保证。
参考文献
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