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摘要:本文根据 BIM 技术的内涵、特点,针对建筑工程施工图设计环节探讨了 BIM 技术实施建议,明确了在建筑工程中应用 BIM 技术的概念和特点,提出 BIM 在施工图设计应用中的四个阶段和五个贯穿原则,并根据工程实践经验给出了实施要点。
关键词:BIM技术;建筑设计
引言
随着科技的发展,计算机技术开始广泛应用于各个领域,其中也包括建筑行业。随着 BIM 技术在建设行业的应用深入,其可视化、参数化、仿真性等特点,让工程建设推进变得更加轻松顺畅,许多原本复杂的问题也变得简单。
1BIM 技术的应用现状
BIM技术能够实现整体建筑结构表达的准确性、客观性,并根据布局设计的变化而改变,确保有关设计工作的合理性与严谨性。目前,很多国家已广泛应用 BIM 技术。例如:美国在上个世纪九十年代就开始应用 3D 模拟技术,将其与时间维度相结合,开发了 4D 模型,能够动态化模拟工程。在此期间,很多软件公司开始优化相关技术,为绿色建筑设计提供技术支持和保障,尤其是一些企业改进 BIM 技术的过程中,开始增设 Revit 的软件,不仅能够确保绿色建筑设计效果,还能形成良好的设计模拟形式和体系。
2BIM 技术在建筑工程施工图设计中的特点
2.1传递性特点
BIM技术应用于建筑结构施工图设计过程中,设计人员能够借此建立起一个完善的系统关系,以此来提高信息传递的效率,并将建筑结构方面的数据信息进行及时修改,确保后期施工过程的顺利进行,借此提升建筑工程的施工质量,促使建筑工程的使用寿命得以延长。与传统的绘图方式相比较而言,BIM技术的有效应用,能大大减少建筑工程设计初期的问题,提高设计质量。电脑系统能用冲突检测的功能,用图形表达的方式知会查询人员关于各类的构件在空间中彼此冲突或干涉情形的详细信息。由于电脑和软件具有更强大的建筑信息处理能力,相比目前的设计流程,已给工程项目带来正面的影响和助益。减少错误对降低成本有很重要的影响。应用建筑信息模型著名成功案例有德国慕尼克的宝马世界、梅赛德斯-奔驰博物馆以及位于斯图加特的保时捷博物馆等。
2.2协同性特点
BIM 允许在任何时候对项目设计或文档过程进行灵活更改,而不会给设计团队带来任何麻烦。这将减少协调时间和手动检查,从而使设计团队有更多时间来解决实际问题使并行设计成为可能。这意味着更低的成本和更少的误解。由于更高的文件质量和更好的施工规划,在流程和管理方面花费的时间和金钱也将更少。借助BIM技术能够创建一个系统平台,帮助各部门进行实时交流沟通,通过深入讨论分析,设计出合理的施工方案,而且在讨论过程中,对建筑工程施工过程中存在的问题予以科学预测,结合预测结果,针对相应的问题制定最为有效的解决措施,确保施工过程不受影响。
3BIM技术在建筑智能化工程中的优势
3.1设计阶段
为各子系统设计人员提供协同工作平台。智能化工程子系统的种类繁多,如建筑设备监控系统、办公管理系统、信息设施系统、会议系统、机房工程、综合安防系统等,各主要系统又包含有若干子系统,如安防系统又包括电子巡逻系统、入侵报警系统、一卡通系统、出入口管理系统等。工程设计阶段,需要各系统设计人员的协同工作,面对种类繁多的系统,应用 BIM 技术的优势非常明显。采用BIM 技术可设置其它系统可见性,既能互不干涉,又能满足各系统设计人员同时进行设计,方便各子系统可实现各子系统协同设计,极大降低了设计人员的工作量。
3.2能够提升室内外设计的科学性
传统设计方式经常会引发室内外结构节能设计的相关问题,不能确保节能性与环保性,影响各方面设计工作的有效实施和开展。
而使用 BIM 技术,可以通过仿真日照环境、通风环境等建模方式模拟室内、室外环境,为室内外设计提供准确依据,便于在开展室内外设计工作的过程中,合理进行节能环保的处理,保证设计工作符合节能环保的基本要求,增强设计工作整体效率。
3.3能够提升材料与资源的利用率
我国在绿色公共建筑方面已经提出了环保设计的标准,但是如果采用传统的设计方式,很难精确计算材料与资源的利用参数,容易出现浪费材料、损耗资源的情况。而应用 BIM 技术可以建立相关模型,精确计算材料和资源的应用量,准确推算工程材料使用量和资源消耗量。一旦发现设计内容中存在节能环保问题,可以及时提出相关建议,以确保材料与资源的利用率[1]。
3.4室内设计应用
BIM 技术进行绿化、节能的室内设计时,应根据室内的照明、显色与眩光值等特点,合理设计室内的自然采光与节能灯照明系统,根据 BIM 模型中的色温标准选用灯具设备,再利用 BIM 技术分析灯具的节能效果,确保节能设计符合标准。同时,通过 BIM 的风环境试验、日照试验等,可以保证室内的自然采光。使用 BIM 技术建立通风模型,计算夏冬两季的通风系数,再按照当地区域的环境特点,调整通风系统的设计内容,利用通风系统减少空调的使用量,减少能源损耗和浪费,以满足室内通风系统节能、环保的基本设计要求[2]。
3.5BIM 在项目可行性研究阶段应用
项目可行性的研究过程包括下列几个部分。(1)项目的概况;(2)建设项目方案和内容;(3)对项目的投资估计和筹款;(4)工程实施的计划和步骤;(5)组织和管理;(6)结论和建议等。传统项目的可行性研究以往是根据项目的经验和书面材料来论证项目,而论证的方式则受论证者水平的限制,论证结果也不够准确完美。建筑工程技术应用技术可以提供资料支持和精确参照标准,通过对以往建筑工程的CAD 数据进行调出(包括面积、工程数量、成本、施工进度安排等),从而使当前项目方案得到论证,达到便于快捷和高效的目标[3]。
3.6运维管理阶段
通过 BIM 技术可以实现项目相关数据和资料的传递。施工阶段结束后,通过 BIM 技术建立的立体模型和与之对应的信息数据传递到运维管理平台,运维管理人员可以直观地了解智能化工程,更迅速地掌握工程的管理和维护,这对提高运维单位对智能化系统的维护能力具有非常重要的积极意义。通过完善 BIM 可视平台和资料,实现运行状态实时显示。管理人员随时可以通过 BIM 平台显示的设备信息和运行状态进行操作和管理。当设备将到维护期时,通过平台设置,可以对设备进行高亮显示,弹出维护信息表,提醒管理人员及时对设备进行维护,极大地保证设备运营的安全,提高管理的工作效率[4]。
结束语
随着我国建筑行业的不断发展,大量现代先进技术与设备应用于建筑工程施工建设过程中,有效保障了工程施工的进度与质量。而结构施工图作为建筑工程施工建设的重要环节,其设计水平影响着后期施工的效率与质量。通过使用BIM技术可以提高施工图设计图纸的质量,以此减少施工设计图纸中的问题,使得设计图纸与建筑工程施工现场的实际情况相符合,使其自身的辅助作用能够得到充分发挥,进而实现对建筑工程施工的有效管理。保障施工人员更加直观地了解相关信息,并加强各部门之间的联系,为建筑工程施工水平的提高奠定基础。与此同时,相关设计人员可以利用BIM技术,进行建筑工程模型及相关数据库的有效建立,为建筑后续的运营维护奠定良好的基础保障,进而推动工程自身及建筑行业整体的进步与发展[5]。
参考文献:
[1]马继国,张野,赵刚刚,刘冒佚.基于BIM技术的建筑工程设计阶段优化-以某综合实验楼项目为例[J/OL].土木建筑工程信息技术:1-9[2021-03-22].
[2]周薇.BIM技术在太阳能建筑能耗模拟中的应用[J].房地产世界,2021(04):11-13.
[3]晏小欢.BIM技术在建筑智能化工程中的应用[J].居舍,2021(06):73-74.
[4]王敬烨.基于BIM技术的建筑工程施工图设计实施建议[J].中国建筑金属结构,2021(02):126-127.
[5]李维维.BIM技术在设计阶段的应用[J].居舍,2021(05):78-79.