BIM技术在建筑工程设计中的应用 刘晓亿

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:刘晓亿
[导读] 摘要: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。
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        摘要: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,有人类的地方就有建筑。而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,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建筑行业发展的内在驱动力,具有关键的现实意义。
        关键词:BIM技术;建筑工程设计;应用
        1导言
        我国建筑行业发展态势比较迅猛,且现代化技术的发展为这一行业又增添了非常大的动力。由此出现的BIM技术是一种新型的技术,该技术的出现改变了传统建筑工程设计模式的弊端,极大提高了设计的质量和效率。其次,BIM技术具有独特的可视化功能,能够呈现出建筑工程设计的3D结构模型。设计者可以通过模型进行具体的数据分析及处理,从而更明确地掌握建筑情况,对建筑物教学科学、合理的设计。此外,还能够对建筑周围的环境进行把握,优化建筑的节能设计,从而提高建筑的设计水平。
        2BIM技术特征
        2.1信息化集成
        信息集成功能是BIM技术最大的特征,主要是该技术能够将建筑工程设计的各个数据和信息进行整理起来并分析。这些数据主要是一些结构尺寸数据、材料数据以及其他相关数据。该功能的实现主要可以从以下两个角度体现:首先,能够整理核算设计过程中的数据。其次,对设计过程中的各个数据进行整理分析。传统的设计过程,设计人员必须亲自对各个数据进行分析计算。而BIM技术能够有效改善这一问题,为设计人员减少大量的工作时间,且所得出的数据相对精确,建模过程也更为精准。此外,BIM技术能够进行三维模型构建的同时保留了传统的设计功能。这样一来,设计者若发现模型中存在某些缺陷就能够及时、有效地进行修改,从而完善设计效果,更好地服务于后续施工过程。
        2.2各模型之间的关联性
        在BIM中,建筑物和结构的模型是有不同维度的,它们之间相当于一个整体,互相关联。我们可以通过建立的模型得到一切与之有关的对象,基于原模型的数据库,当设计者对建筑物其中一个部分进行更改,那么其他相关联的部分和最终的模拟结果也都将动态地随之改变,所有共用数据库的设计人员得到的信息也都将被更新。这个功能极大程度地减轻了设计人员的工作量,也方便了他们对于方案的分析改善。
        2.3可传递性
        BIM技术在实际应用的过程中主要是通过建模的方式来整合各个信息数据,让各个数据能够实现顺畅传递,最终能使得整个系统实现自动化管理运营。相对于传统技术来说,BIM技术系统自身能够确保数据的准确性,不需要人工进行操作,防止出现失误问题,影响设计。在对图纸的处理过程中也可以直接看出数据,并且要比手动测量得更为精准,以此来缓解工作人员的工作压力。
        3BIM技术在建筑工程设计中的应用
        3.1在复杂结构中的使用
        在复杂结构的设计中,BIM技术的高效性和高质量特点更加明显。和传统的平面图的形式展示不同,设计人员以BIM技术为基础能够以数据形式更加清晰地展现出复杂的建筑形体数据,能够以曲线方式更加生动地展示建筑结构。笔者认为,建筑设计师能够利用这种方式充分将自己的设计意图表达出来,有助于设计效果的进一步优化。同时,利用BIM技术能够细化和标准化处理十分复杂的建筑项目,能够高效地分析十分复杂的数据信息,能够大大降低建筑整体出现差错的概率。


        3.2工程施工的有序进行
        在传统的工程设计软件中,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。
        3.3多个环节进行协同工作
        建筑工程的规模不断扩大,功能越来越多,内部结构越来越复杂,未来发展中建筑行业必定朝着所学科合作的方向发展,此时,协同设计发挥的价值十分明显。在传统建筑设计中,大多采用的是CAD设计的方式,难以满足建筑工程协同设计的要求,缺乏相应系统和平台的支撑,即使是使用了一些集成化的软件进行协同设计,但是仍然难以有效地解决不同专业的协调问题,加上现如今建筑工程复杂度不断提升,此时急需一种可以高效协调各个环节的技术,BIM技术可以有效地达成协同工作的效果。在BIM平台中采用的是三维设计模型,从而能够在一个模型基础上设计给排水、电气暖通、建筑结构等多方面的内容,保证各个专业可以加强沟通和协作,大大提升建筑设计的整体质量和效率。
        3.4贯穿于整个建筑生命周期中
        在建筑生命周期中,前期对于建筑物场地的选择、工程整体规模、项目特点、使用功能、人力材料资源的分配、工程造价预算等要求,中期阶段对于方案的布置、结构选型、图纸设计、模型建立、材料的计算与选择、排水管道电力等资源的分配与安排、安全可靠性能测试等要求,后期运营阶段对于模型的展示、业主的验收等要求,BIM技术都可以对其进行数据支撑。它可以通过对土地的分区来提高场地的使用率,还可以协助不同专业的工作人员科学严谨地设计出质量高的建筑物,更可以对三维模型进行实际模拟,排除一切不安全因素,提高了结构的稳定性。
        3.5做好全专业模型的构建工作
        有关BIM建模人员需要依据相关要求,设计初步的二维图纸。为了让设计效果更加立体,可以运用涵盖建筑结构、设备、精装修、园林景观和市政等不同专业的三维模型。建立的BIM模型需要以企业的标准实施,根据相应的可视化程度情况,梳理建筑、结构、精装和相关设备间存在的关联,同时把基本信息添到相应的模型上,实现整体模型的构建。运用BIM技术时,需要借助Revit软件、Navisworks、showcase等软件加以完成。依靠Revit模型的深化,能够进行建筑方案、全套施工图的设计,形成相应的平立剖面图,并且导出至3dmax中形成相应的后期效果图。从目前的情况来看,Revit建筑软件运用的过程中,能够深化到施工图。对于Revit结构与设备方面,依然处于建模的时期,能够体现设计纠错、管线的改进等功效,科学设置Revit导出图层,然后对导出的图纸加以利用。
        结束语
        总之,将BIM技术应用于建筑工程结构设计当中能够实现设计方案质量的优化。分析当前我国建筑工程设计应用情况可知,BIM技术的提升空间和创新空间较大,相关设计人员需要以传统设计经验为基础加强应用BIM技术,将BIM技术的应用优势充分发挥出来,实现我国建筑设计水平的进一步提升。
        参考文献:
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        [2]王颖.BIM技术在建筑工程设计中的优势及应用探析[J].建筑设计管理,2019,36(06):52-54.
        [3]王华阳.试论BIM技术在建筑工程设计中的应用策略[J].四川水泥,2018(11):126+143.
        [4]李志成,王飞龙,吉久茂,黄林冲.BIM技术在建筑工程设计中的应用[J].铁道科学与工程学报,2016,13(06):1179-1185.
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