BIM技术在超高层建筑工程深化设计中的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月40卷第6期   作者:朱宁建
[导读] 深化建筑设计,是工程项目建设高效化、科学化发展的基
        朱宁建
        江苏天信建设项目咨询有限公司  江苏南京  210017
        摘要:深化建筑设计,是工程项目建设高效化、科学化发展的基础与关键所在,本文以超高层建筑工程深化设计中对BIM技术的应用为探讨主题,分析BIM模拟性与可视化的技术特点,以及在减少造价成本、提高设计精确性等方面的优势,从优化设计研究、构建设计模型以及完善设计过程等方面阐述其在建筑深化设计中的具体应用。
        关键词:BIM技术;超高层建筑工程;深化设计
        引言:近年来,科技发展为工程设计工作提供了多样化创新路径,以CAD技术为核心的技术手段被广泛运用于设计领域中。超高层建筑工程涵盖的施工内容多,且涉及面积较大,无论是项目作业的流程设计,还是建筑主体结构的设计优化,都对设计质量具有严格要求。将BIM技术运用到深化设计工作中,有利于提高其精准性与作业效率。
        1 BIM技术特点
        1.1模拟性
        当前,除了三维模拟,BIM技术已基本实现4d模拟功能,并以此为基础,通过对造价控制等其他维度的增设与完善,逐步构建成5d模拟形式。对于大部分建筑工程来说,此种模拟性功能主要用于合理有效地控制项目成本。尤其是在超高层建筑工程等大型工程项目建设中,无论是生产运营,还是日常管理工作,均可能面临诸多的紧急情况或突发问题,将BIM技术灵活运用到设计深化中,并发挥其模拟性功能,有利于为管理施工人员提供科学的参考与指导意见,针对具体紧急问题作出合理安排[1]。
        1.2项目可视化
        通过双眼展开直观观察是可视化的基本概念,在工程项目建设深化设计中引入对BIM技术的应用,可以转换固有的设计角度与模式。站在设计人员的角度上来看,利用BIM技术的可视化功能可以转化原本的二维图纸,使其以三维立体状态展示出来,以此为基础以立体化的形式展示建筑结构设计的效果图,并对相关数据进行计算,并根据结果作出适当参考。在图纸设计、施工作业、竣工验收以及后续的运营使用,均可以将BIM技术的可视化特点充分展现出来。
        
        2在深化设计中应用BIM技术的优势
        2.1减少造价成本
        复杂性是超高层建筑工程深化设计的主要特点,在调整结构设计时,便可以结合BIM技术,构建相应的建筑结构模型,通过数据与形态的直观展示,对不合理的结构部分进行针对性的优化,确保关键节点部分设置的合理性。这种立体化、动态化的模型构建形式转变了以往单一化的图纸设计方式,也打破了传统人工作图的束缚与制约,促进工程图纸设计三维化发展。除此以外,将BIM技术用于建筑结构深化设计,还可以检验相关功能,以超高层建筑物为例,可以检验其主体结构受力是否平衡,以及结构设计是否满足实际施工要求等,及时削减不必要的设计内容,以此将投入的物力、财力以及人力资源有效节省下来。简化项目施工流程,也最大化降低工程建设的复杂度[2]。


        2.2提高设计精确性
        依托于BIM技术深化设计超高层建筑工程,以计算机平台为基础完成相关模型的构建,能够便于设计人员对建筑的各个节点位置、各部分结构的空间关系进行直观观察,便于精确计算建筑垂直度、楼层标高等关键数据。与此同时,利用BIM技术深化设计,还可以简单方便地确定施工方案与作业规划的可行性,以设计图纸为基准,与真实数据进行严格比对,最大化降低出现设计规划问题的概率,使得整个设计流程、方案呈现的清晰度、准确性更高[3]。
        3超高层建筑工程深化设计中对BIM技术的应用
        3.1优化设计研究
        在针对超高层建筑项目开展施工设计前,首先应开展可行性研究,并综合分析相关的研究结果,完成进一步的审定与分析工作后,再针对具体要求进行施工设计,这也是确保顺利开展后期施工作业的关键环节。在深化设计过程中应用BIM技术,不仅在于提高设计方案的科学性与精确性,也在于将超高层建筑工程项目设计的所需时间大幅缩短,从而提高工程建设的经济利益。在实际深化设计的工作阶段,设计人员一方面应对建筑使用功能的完善与有效体现提高重视,另一方面则需确保整体建筑结构的稳定性与安全性。以稳定安全为基本原则,才能保障整个施工工作得以顺利完成,且后期正式投入使用时质量符合设计要求。利用BIM技术,得出可行性研究报告,对深化设计方案的可靠性与全面性予以综合考察后,建立模型,并针对要点部分进行重点观察,及时指出在实际施工中可能出现的问题,并予以改进和调整,提高工程项目施工设计质量。
        3.2构建设计模型
        依托于BIM技术进行建筑结构模型的整体化建立,是其在集成化应用方面的重要体现,对于设计人员来说,其关键作用点还在于详细说明具体的设计参数。除此以外,通过模拟建筑建设模型,还可以借助于技术手段自动评价相关信息,通过自动化的形式科学调整使用的各项参数值。对于大部分建筑工程的设计作业来说,主要都是以参数方式建立数据库模型,这也能够为设计数据的存储提供便利,在实际深化设计过程中,参照具体的标准要求,利用BIM技术自动转换不适宜的参数信息,然后详细全面地对比规范标准的设计体系。现阶段,对BIM技术模型构建功能的使用已经可以实现相互结合,设计人员在运用有关参数数据构建模型时,便可以得到参数说明的具体信息,为后续的参数设置与深化设计提供有价值的参考。
        3.3完善设计过程
        在超高层建筑工程深化设计的方方面面中,均可以融入对BIM技术的应用,
依靠二维技术完成图纸设计是传统设计模式的主要特点,设计人员能够利用二维技术确定相关的数据信息,但在实际操作过程中,无法全面完全地表达设计信息,因而工程建设规划的整体设计思路难以连续。这不仅对直接影响到项目后续施工的顺利开展,导致作业人员难以对施工图纸形成一致性的理解,还会对建筑建造质量、结构布局合理性造成不利影响。利用BIM技术构建三维立体化的设计形式,代替以往二维图纸的设计与呈现方式,可以将整个建筑物更加灵活化的展示出来,设计人员能够直观清晰地观察建筑的每部分结构,进而对结构整体的功能布局、建筑物的施工设计等进行全面化的分析研究。除此以外,还可以计算承载能力。在超高层建筑工程现场施工阶段内,周边可能存在其他建筑物,进而带来不小的节点问题,使得施工难度大大增加。将时间维度增加到建筑模型的构建中,便能够通过4d模拟精准模拟施工场地附近的现场情况,再针对具体问题作出合理安排。
        结束语:将BIM技术引入并运用到超高层建筑工程的深化设计中,是切实提高项目施工设计规划质量的有效手段,也是推进工程建设作业设计高质量、高效率发展的必要途径。
        参考文献:
[1]吴君.基于BIM的建筑智能工程设计[J].无线互联科技,2020,17(23):61-62+65.

[2]席新元.BIM技术在建筑工程设计中的运用优势[J].设备管理与维修,2020(20):147-148.

[3]肖人鹏.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].居业,2020(10):48-49.
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