浅谈BIM技术在中小学建筑设计过程中的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者:张新新
[导读] 对于人类来说,衣食住行是最基本的需求,而建筑就是为了
        张新新
        武汉市燃气热力规划设计院有限公司,武汉,430014
        摘要:对于人类来说,衣食住行是最基本的需求,而建筑就是为了满足人们住的基本需求而存在的。随着人类不断进步,人们对于建筑的要求也越来越高,尤其是进入现代社会以后,人们的基本物质生活的都得到了满足,所以建筑的作用早已不仅仅是遮风挡雨,更多的是为了提升居住的舒适性。所以现代建筑的形状各式各样,功能不断改善,复杂程度越来越高。这对于建设设计来说,也意味着建筑设计的挑战越来越大,特别是一些传统建筑设计方法,已经越来越难以满足人们对于建筑的多样化需求。
        关键词:BIM技术;设计阶段;中小学建筑;施工工期
引言
        利用 BIM 技术手段,全面收集与呈现建筑中的建设材料、内部结构、体系功能等参数信息,使其在现代建筑结构设计中充当着重要角色。随着 BIM 技术手段不断完善发展,只有熟练运用 BIM 技术,并将 BIM 技术手段运用于建筑结构设计之中,才能提高现代建筑设计效果,使其满足当代建筑发展的基本要求,实现与现代化社会主义建设协同发展。
1 BIM技术概述
        BIM(Building Information Modeling),中文一般将其翻译为建筑信息模型,这是现代建筑领域、工程领域一种有着广泛引用的数字化信息化应用手段。具体来说,BIM 技术就是以建筑工程各项信息为基础,建立的一个数字化模型,通过这个模型能够对建筑的真实性展开全方位的模拟,从而有助于建筑工程的设计、施工、管理等等。当前 BIM 技术已经被广泛引用于建筑工程的各个领域中,并且对推动建筑工程的自动化和智能化起到了非常重要的意义。尤其是随着智能化的进一步推广应用,BIM 技术在建筑设计、施工、管理中的作用也越来越显著。首先,运用 BIM 技术展开建设设计,不但可以提高设计效率、准确性,控制设计成本,更能够为企业带来更大的环境收益。BIM 技术在当前建筑工程中的应用主要体现在以下几方面。首先运用 BIM 技术能够对整个工程展开有效的模拟,从而对设计方案展开不断的优化和改善,以更大程度地保障方案的合理性。其次,应用于建筑施工中能够最大程度地兼顾科学性和合理性,从而达到优化配置建筑资源,降低成本损失的目的。再次,运用BIM 技术能够让建筑构件的生产得到有效保障,从而提升建筑构件的相关效率。最后,建筑行业中应用 BIM 技术有助于企业之间的相互关联、信息沟通,从而使整个行业得到稳定的发展。
2 BIM技术的特点
        2.1 工作传递
        将BIM技术运用于建筑结构设计过程中,可以在建筑结构设计期间将相关数据相互融合起来。譬如,在结构设计期间,修正某个环节后,不需要对其展开逐项修正,也不需要设计工作者自行修正链接或展开图纸处理,可以使修正内容自动反馈到修正部分,便于工作的转发。另外,BIM技术手段在建筑结构设计中合理运用,还能对建筑工程施工环节进行模拟,便于结构设计工作者对建筑设计展开全面考虑,及时发现施工中存在的相关问题,保障建筑结构设计的效果。
        2.2 可视化特点
        BIM 技术的可视化特点,是因为运用 BIM 技术,能够通过三维立体模型,将建筑工程的具体形态呈现出来,直接让人看到建筑的整体形象、内部构造等等,从而对建筑物的各个内容要素有更加明确的认识。BIM 技术的使用,改变了传统建筑设计只能以纸张和线条来呈现设计方案的现状,运用 BIM 技术将建筑工程的设计方案呈现出来,既有利于设计者展开更严谨的设计,也有利于对建筑结构最有效的反映。通过图像和线条的反应,可以对建筑内多元素空间实施有效的协调。


3 中小学建筑设计阶段中的 BIM 技术的应用
        3.1 结构分析
        在最初利用计算机来对建筑设计进行内部结构状况进行分析的时候,其过程主要包括前处理,内在分析及后处理这三个相关步骤。在此当中对于内地分析及后处理来说都属于结构分析软件,能够实现自动化执行,它们能够在一定的程度上来避免人为的进行干扰。而对于前处理过程大多数都采用人机交互式输入项目的一些相关信息,主要包括其建筑的结构简图以及建筑材料的相关参数,在整个项目的过程当中前处理可以说是最为关键的一步,也是建筑设计使用时间最长的阶段。由于近几年 BIM 技术的不断发展,为建筑设计提供了一个更好的参考模型,对于 BIM 的相关软件来说,能够更好的对于模型当中的一些构建属性实现信息的自动化转化,从而来实现在前处理阶段的分析实现软件自动化的处理,以此来规避一些由于信息错误所产生的建筑设计问题,从而更好的来提高结构分析的准确度以及速度。
        3.2 利用 BIM 技术实施工程信息整合
        随着社会的不断发展,建筑设计的复杂程度越来越高,设计过程中需要不同专业的设计者分别展开设计,并最终将信息整合为一体,而如何将复杂的各专业、各领域的工程信息准确、妥善、有效地整合在一起,是非常关键的难题。BIM 技术的应用能够很好地解决这一问题,各专业可以针对同一模型展开分别设计,并且设计的信息能够被各专业共享,在整合所有工程信息基础上,自动将其汇总为一个整体性的设计方案,不仅能够大大地提升信息整合的效率,更能够最大程度地保证信息整合过程中不会发生信息的错误和遗失,从而确保设计的准确性和科学性。
        3.3 突出建筑结构设计的直观性
        BIM 运用 Revit 技术手段是立足于三维技术的条件下发展形成的科技手段之一,在建筑结构设计期间,表现在利用该技术手段,可对建筑工程设计的信息数据展开有效收集,促进建筑设计模型的构建,突出建筑结构设计的直观性与立体性。相较于其他专业而言,建筑结构设计直观地展现,以便让建筑设计者对运用与影响状况加以掌握,使建筑设计的互动沟通效率不断提升[2]。然而,建筑设计利用建筑模型的直观展现可以让施工企业对建筑设立理念、设计内容、设计形式等加以了解,进一步体会设计者的设计理念,降低建筑工程的更改率,为施工企业节约经济成本。
        3.4 安全疏散分析
        室内人员的安全疏散时间的设置是防火墙设计的一项重要参考指标,在对于中小学建筑的设计过程之中,因为对于中小学生的人员来说,在使用建筑时,相关人员他们的年龄结构较为特殊以及其相关的人员分布密度较大,对于传统的计算方法来说,在一定程度上没有办法更好地来对安全要求进行满足。在 BIM 技术模型当中为这些安全性提供了数字化的真实空间环境,利用其模型来模拟人的行为,以此来模拟人员疏散过程中可能发生的状况,对疏散时间进行数据统计,以此来更好的为中小学建筑设计安全性保驾护航。
结束语
        对于中小学建筑的设计以及后期的建造工作可以说是一项重要的建筑工程。在一定程度上,这项工程关系到教育民生的问题,并且对于建筑的更好设计来说,其社会性意义重大。在当今,BIM 技术更广泛的使用在建筑设计的过程当中,因此也可以同样的采用在中小学建筑设计之中,采用 BIM 技术能够更加高效的来对建筑施工前期过程中所出现的一些问题进行及时的解决纠正。
参考文献
[1] 田国锋,郭慧娟,高园,李玲芝,李春晓.基于BIM技术的城市地下综合管廊可视化设计研究[J].智库时代,2019,(06):265-266.
[2] 唐洪刚,高云鹏,孔思达,等.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].贵州大学学报(自然科学版),2020,37(02):61-65.
[3] 李亚萍,陈国平.BIM技术在装配式混凝土建筑结构设计中的应用及发展[J].混凝土,2018(6):121-123.
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