BIM技术在住宅建筑设计中的应用 沈亦卡

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:沈亦卡 刘震
[导读] 摘要:科技在迅猛发展,社会在不断进步,在住宅设计中应用BIM技术,不但能够实现住宅建筑设计的信息化,还能充分运用该技术功能多样化的特点提高整体设计水平。
        中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司  浙江杭州  310000
        摘要:科技在迅猛发展,社会在不断进步,在住宅设计中应用BIM技术,不但能够实现住宅建筑设计的信息化,还能充分运用该技术功能多样化的特点提高整体设计水平。在住宅建筑设计过程中利用BIM住宅建筑模型,能降低误差出现概率,有效提高住宅设计的准确性。对此,文章深入探讨了该项技术在住宅建筑设计中的具体应用要点。
        关键词:BIM技术;住宅建筑;设计要点
        引言
        随着科技的迅速发展,计算机信息技术也逐渐深入到人类生活的各个层面。纵观整个历史长河,有人类的地方就有住宅建筑。而住宅建筑工程作为一个十分古老的学科,在发展的过程中也引用了许多先进的计算机信息技术,并应用在实际工程项目中。由于人们对于居住水平标准的不断提升,住宅建筑工程的规模也随之不断扩大。传统的设计软件因其二维模型无法直观表达住宅建筑物整体形象、设计人员协同效率低和设计时间长等因素,已经无法满足如今高强度、高节奏的工程周期。而近几年兴起的BIM技术作为一种新型的设计工具,可以弥补传统设计技术存在的不足,能够更好地帮助专业人员精确地设计住宅建筑物外观和结构的三维模型。它不仅满足了业主越来越苛刻的要求,而且为承包商、建设单位、施工单位等带来最大的经济利益。BIM技术已经逐渐成为国内住宅建筑行业发展的内在驱动力,具有关键的现实意义。
        1BIM技术基本功能
        1)3D建模3D建模是BIM技术的最基本功能,也是最突出的特征,利用BIM技术,将相关住宅建筑信息数据导入BIM系统,就可以获得等比例缩放的住宅建筑3D模型,且该模型与实际住宅建筑结构完全一致,在建设工程实施中,通过模型的观察,就能够获得住宅建筑的实际情况[1]。例如,在住宅建筑建设中,将住宅建筑屋顶与墙体的相关数据导入进去,获得等比例缩放模型,通过模型就可以获知屋顶与墙体连接的位置,屋顶的形式,高度以及其他屋顶相关结构信息,并与现场实际施工情况进行对比,则可以知道现场施工是否标准,如不标准,就必须进行相应的调整。2)仿真模拟仿真模拟功能利用数学算法,能够将3D模型的各项参数代入仿真模拟当中,掌握该模型在仿真环境中的表现。比如在建设工程实施中,先利用BIM进行3D建模,得到屋顶与墙体的等比例缩放模型,然后将屋顶及墙体的相关参数输入到仿真模拟功能窗口,这时候,仿真模拟会根据输入的参数进行算法计算,从计算结果中得到墙体应力参数等信息。如果显示墙体应力参数低于屋顶重量参数,那么在模型中会显示配置不当,需要进行相应的调整,避免因设计缺陷造成的质量问题。另一方面,通过仿真模拟,还可以对住宅建筑整体力学结构进行计算,通过仿真模拟地震环境、风环境等对住宅建筑的整体性能进行检验,全面保障住宅建筑质量,具有较高的应用价值[2]。
        2BIM技术在住宅建筑设计中的应用
        2.15D、VR技术下的空间规划设计
        由于对住宅设计进行空间规划需要充分考虑多个工种的影响,因此对于住宅建筑设计中空间规划的内容要采用BIM技术进行整合。例如,可以使用BIM模型把该住宅建筑所处位置、占地面积、住宅建筑面积、楼层结构设计等多种因素同时展示出来,相关设计人员可以就各因素之间的联系进行深入探讨,以确保空间规划的科学性、合理性。BIM技术还具有可视化的特点,所有空间规划的设计内容都可以通过该技术实现可视化,设计人员就整个空间规划的内容可以进行灵活调整和功能完善,而且能准确计算各种相关数据,以确保各项空间规划参数符合标准规定。另外,相关设计师可以把住宅建筑设计初模放在5D软件中进行模拟实验,可以把对应的贴纸添加进去,合理调整光源,基于5D软件中的“定义拾取”,可以让观众带上VR眼镜,手动遥控可以在VR场景中把模型移动到任何位置,还能够结合场景移动情况,进行地点的任意切换,这样能够更完美地展示设计方案,也能开拓设计师的设计思路。


        2.2实际工程施工的有序进行
        在传统的工程设计软件中,住宅建筑物最终呈现的效果图虽然大体完整,可一些细节处的部位仍然存在问题。这些问题在设计阶段可能没有什么大的影响,但是在施工阶段,工人师傅们在根据图纸进行施工作业时,往往会发现一些构件或者部位与实际不符的情况,例如排水管道、供暖部件以及电力设施等之间可能会形成冲撞,这不仅令设计者需要重新讨论新方案并修改图纸,还有可能造成住宅建筑物的安全隐患。而BIM技术可以把从大到小的一切部件都详细地展示出来,如果有部位之间形成了冲撞,工作人员在设计阶段就可以进行修改更正,保证了下一步施工的顺利进行。
        2.3结构施工设计
        在住宅建筑工程的施工阶段,利用BIM技术可以帮助在住宅建筑施工阶段实现远程监控或者操纵,需要的操作技术主要包括,BIM模型结合GPS或者地理信息系统、移动通讯、RFID技术进行现场跟踪。BIM模型结合GPS就直接对位置信息进行定位,对施工的进度有直接的把握,施工的地理情况,位置信息上的问题可以远程直接处理。现代移动通讯技术发展得十分完备,在施工过程中如果有技术或者操作上的问题,利用移动通讯功能可以不受距离、空间的限制随时随地,双方虚拟面对面交流解决。
        2.4在施工管理中的应用
        在进行住宅建筑施工之前,要求施工单位应当将BIM技术应用于其中,并且建立标准的三维模型,只有这样才能够确保住宅建筑工程的整体结构以及施工要求。除此之外,工作人员也应当结合三维模型对住宅建筑施工图纸进行分析,只有这样才能够及时发现设计图纸中存在不合理的地方,从而为后续的住宅建筑工程顺利开展提供数据参考。在住宅建筑施工的过程中,由于涉及的施工部位较多,因此这需要将BIM技术应用于其中,通过建立模型分析不同部件在住宅建筑施工过程中的作用并且按照图纸对不合理之处进行优化调整,从而提高住宅建筑施工管理的效果。在住宅建筑施工的过程中,在推进项目工程时会受到一些外界因素的影响,从而使得住宅建筑的施工质量以及安全不能够保证,严重阻碍了我国住宅建筑工程的可持续发展,因此通过将BIM技术应用于住宅建筑施工管理之中,能够了解各项因素对于住宅建筑施工管理的影响,并且采取一系列的措施控制外在因素对于施工过程中有可能存在的不良影响,从而提高住宅建筑施工管理效果[3]。与此同时,在BIM技术应用的背景之下,也能够引导工作人员按照规定的流程开展施工,使得各个环节能够相互衔接,这不仅仅能够确保施工的有效开展,同时也能够缩短施工周期,保证住宅建筑工程能够在规定的时间内完成管理工作,减少资金消耗量。在住宅建筑施工结束之后,通过BIM技术应用于其中也能够有效地坚持住宅建筑工程的具体实施效果,能够解决住宅建筑施工过程中存在的一些遗留性问题,同时也能够确保住宅建筑整体施工的质量,在一定程度上延长住宅建筑可使用的寿命。利用BIM技术的存储功能,及时保存使用过程中产生的数据信息,一旦发现质量问题应当根据该问题采用合适的数据进行整改,确保问题处理工作的及时准确性,最终保障住宅建筑工程的安全。
        结语
        总结可知,BIM技术是住宅建筑设计、施工管理技术发展的一种趋势,其发展的过程并非一蹴而就,而是稳扎稳打,即使阻碍重重,住宅建筑企业、设计管理人员也会一步步地克服种种困难,积极推进BIM技术的有效发展。
        参考文献:
        [1]李增江.基于BIM技术的桥梁工程建模方法研究[J].住宅建筑技术开发,2020,47(17):107-108.
        [2]魏婷.基于BIM技术在绿色智慧住区建设中的应用优势分析[J].科技创新与应用,2020(26):168-169.
        [3]霍志超,刘育民,何伟亚.参数化BIM住宅建筑设计技术及应用[J].居舍,2020(21):88-89.
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