试论BIM技术在建筑工程设计管理中的应用效果

发表时间:2021/7/21   来源:《工程管理前沿》2021年3月9期   作者:白俊成
[导读] 建筑信息模型BIM属于新型技术,是应用三维技术有效采
       白俊成
       肇庆市宏志建设有限公司  广东肇庆526060
       摘 要:建筑信息模型BIM属于新型技术,是应用三维技术有效采集建筑工程项目数据将采集到的数据应用于工程设计与管理。在建筑工程设计与管理中有效应用BIM技术,有助于提高建筑设计与管理效果,进一步减少工程风险,有助于促使企业可持续发展。本文分析了BIM技术在建筑工程设计管理中的作用,并探讨BIM技术在建筑工程设计管理中的具体应用效果。期许有效促进BIM技术在建筑工程设计与管理应用中发挥应有的价值与效能。
关键词:BIM技术;建筑工程;设计管理
引 言
       建筑工程的合理设计方案是工程造价控制、全过程管理的基础,BIM技术的数据信息有助于设计师对设计图纸和设计方案的细节调整,使设计成果停留在最佳可控状态中,也有助于建筑工程管理团队给予设计成果开展造价控制等管理工作,充分提高建筑资料和资金的利用率,避免不必要的能耗和成本支出,提高建筑工程项目的经济效益和社会效益。
一、BIM技术概念
       所谓建筑信息模型,简称为BIM,针对的是建立相应的数字化模型,将其运用到建筑工程设计、施工和管理等整个过程当中的一种技术手段。对于BIM技术而言,存在着显著的协调性、可视化、模拟性、优化性和可出图性等方面的特征。在建筑行业领域当中,BIM技术是在计算机辅助设计技术以后的一次重要的技术改革,一方面,使相应设计成果的呈现方式发生了变化;另一方面,则使建筑产品的运作步骤、管理方式日趋合作化,产生了很大的改变。
二、BIM技术在建筑工程项目设计管理中运用的作用分析
2.1实现了及时改正图纸功能
       在建筑工程项目建设过程中,工程项目的设计环节十分关键,其重要性是毋庸置疑的。进行建筑工程项目设计工作时,需要反复、多次进行图纸的修改,无关乎有关设计人员的能力和项目的可行性,属于经常遇到的问题之一。BIM技术缩减了修改图纸的次数。借助先进的BIM技术,能够把所设计的图纸有效转化为相应的设计数据信息。如此,进行某张图纸修改时,其他的图纸会以自动的形式加以修改,不需要有关设计人员人为地进行图纸改正。因此,这不仅使建筑工程设计人员的工作效率得以提升,凸显一定的简便性,而且减小了相关工程设计人员的工作压力,发挥了BIM技术的良好作用。
2.2符合建筑行业可持续发展的需要
       BIM技术的发展得益于科学技术日益进步和经济飞速增长,让建筑行业也迎来了宝贵的发展机遇。面对日益激烈的建筑市场竞争压力,建筑设计单位需要谋求长远的生存和发展。通过科学利用BIM技术,可以使建筑工程项目的设计方案变得更加健全,形成有效的运用方式。同时,有关工程项目设计人员借助先进的BIM技术,能够及时改正设计过程中存在的缺陷和问题,制定合理的改进策略,体现BlM技术的应用效果,促进我国建筑行业的可持续发展。
2.3发挥出一体化与三维化的良好作用
       在BlM技术中,涵盖了非常丰富的数据信息。开展建筑工程项目设计工作时,有关设计人员应该根据相关设计规定进行,如对建筑工程项目的高度、范围和耗能指标等,均应该根据相关规定加以实现。从当前的情况而言,利用很多有关设计软件均能对物理量进行准确计算。不过处于二维空间环境中,仅可以把图纸导入相关的设计软件中,只当成相应的设计案底加以利用。一般来说,有关工程项目的设计人员基于节约时间的目的,可以参考自身的设计经验,科学计算有关物理量,达到建筑工程项目的设计出图、计算、渲染等一体化的效果。通常情况下,BIM技术属于全三维技术的类型。现阶段,建筑工程项目设计过程中,依靠三维化形式,能够获得更多的经济收益。然而,实际的应用过程当中,效果图仅会从某个区域当中看到,无法实现看见整体设计效果的目的。对于业主、设计师而言,当建筑工程项目竣工之前,如果无法看见整体的设计成效,显然属于十分显著的不足,依靠对BIM技术的科学运用,减少了此种情况的产生。借助此种技术,能够看见更加立体化的虚拟光环境,把工程项目最终的整体设计效果呈现到业主、设计人员的面前,发挥其应有的功效和作用。
2.4有效利用信息化功能
       将BIM技术应用到建筑工程项目的设计管理过程中,能够有效地利用信息化功能,达到良好的运用效果。究其原因,主要依靠BIM模型获取到更多的数据和信息,以便带给有关设计人员有效的借鉴与帮助。其中的主要特征为BlM模型自身携带相关信息,安全性很高,保证了数据信息的真实性。如此,对比之前的相关软件模型,利用BIM技术建模,能够提高相应的工作效率。假如发生错误,其他的信息依然可以依靠人为进行修改,但是运用了BlM技术以后,能够自动实施修改,对建筑工程项目的设计工作人员带来很大的帮助,使用更加便捷。
三、BIM技术在建筑工程设计管理中的具体应用效果
3.1通过碰撞检测提高设计成果质量
       在碰撞检测过程中,设计师可利用 BIM 技术软件的模拟化功能对建筑物构件进行建模和组合,对不同环节设计师的设计成果在同一个模型中进行碰撞检测,由系统来判断管线、墙体、梁柱、预留孔洞、套管等部分的合理性和可行性,一旦发现设计问题便及时进行参数调整和优化,减少设计图纸和施工方案的问题。

碰撞检测有效提高了设计师的设计成果质量,减少工程因错、漏、碰、缺而导致变更的可能性,避免工期延长或变更造成的经济损失。暖通工程是现代建筑工程建设中重要的工程组成,承担着建筑物供暖、空调运行的重要责任,是绿色建筑物节能降耗的关键所在。暖通工程中包含大量的管道、设备、阀门连接和布置,涉及到管道与管道之间、管道与墙体之间的关联问题,稍有不慎就会导致管道与管道、墙体的碰撞问题,导致管道无法承载水压而渗漏,对建筑物、住户造成不必要的影响。因此,借助 BIM技术软件对建筑物的暖通工程进行碰撞检测,能够有效提高暖通工程的设计质量,提高暖通工程设备、管道、阀件的建模质量和排布可行性,提高暖通工程与土建工程的配合效果,提高土建工程部分的墙体预留孔洞设计质量。同时,设计师还可以借助 BIM 技术对暖通工程管道的沿程阻力、局部阻力等参数进行计算,设计可平衡阻力的并联回路,确定暖通工程的设备、管道型号和尺寸,提高建筑物暖通工程的设计成果可行性。
3.2通过虚拟功能进行节能设计
       节能、环保是建筑行业未来的发展主流趋势,也是现代城市建设的必然方向,对太阳能、风能的利用很难在现实世界中进行尝试和模拟,借助计算机和 BIM 技术能够有效实现虚拟设计,实现建筑物对能源的利用最大化。比如结合建筑工程现场的勘探数据和建筑物本身的参数,利用 BIM 技术软件的虚拟功能来模拟构建建筑物所处的环境,为虚拟建筑物营造太阳辐射、风力环境,借助技术软件来对虚拟建筑物进行太阳能辐射量测试和风环境测试,有效提高对能源的利用率。
       设计师掌握了建筑物现场的太阳能辐射量,可以为建筑物配套设计太阳能幕墙、光伏发电等异形设计,也可以对建筑物之间的距离进行合理规划,提高建筑物住户的采光效果,避免建筑物之间距离过近或过远。
3.3通过可视化、模拟性提高装配施工设计质量
       装配施工是建筑行业未来重要的发展趋势之一,这种将建筑物构件预先在工厂中生产,再运输到施工现场后进行装配的施工方式,能够有效提高建筑工程施工效率,前提是预制装配件符合设计标准要求,建筑物设计科学合理。为了提高预制件的装配施工质量,应用BIM技术进行预制装配施工建筑工程的设计十分有必要,能够有效提高建筑物构件的整体配合程度,避免施工环节中出现装配失误的情况。预制装配施工建筑物的设计主要分为两部分,一部分是建筑物预制构件设计,一部分是预制构件装配设计,预制构件本身的设计和装配设计都关系到装配建筑物的施工质量和效率,需要设计师投入更多的精力和时间进行优化,需要BIM技术软件的功能支持。
       目前市场上可应用于预制装配式建筑设计的BIM技术软件主要有四类,分别是Revit软件或Tekla软件(适用于民用建筑模型设计)、Sketchup软件(适用于建筑规划模型设计)、Bentley软件(适用于工业建筑模型和基础设施模型设计)、Rhinoceros软件(适用于复杂异形建筑模型设计),设计师需要根据所设计建筑物的类别和特点进行BIM技术软件的选择。比如所设计的预制装配式建筑物属于震后灾区居民居住使用,则可选择Revit软件或Tekla软件来进行设计工作,提高设计质量和效率。在大的软件类别中还有诸多分门别类适用于建筑物各工程的分软件系统,比如Revit Arehiteciu软件适用于民用装配式建筑的建筑模型设计;Revit MEP软件适用于民用装配式建筑的水电工程模型;Tekla Sixuciures软件适用于民用装配式建筑的结构模型设计。预制装配式建筑的设计需要土建工程、水、电、暖通各部分密切配合,完成精细化生产和装配工作,完成预制构件的拆分、组合处理,才能够保证装配后的建筑物符合设计施工要求。BIM技术的信息关联性、一体性、可视化等特点是支持预制装配式建筑施工的关键,设计师将预制装配式建筑的标高、厚度、门窗、预留孔洞参数进行输入后,能够得到虚拟的、立体的建筑物模型,再次模型基础上课开展虚拟测试、碰撞检测等工作,保证建筑物各部分的设计质量。预制装配式建筑物中,由于可拆卸的构件数量众多,进行整体碰撞检测容易出现计算机漏检的情况,影响碰撞检测质量,设计师可考虑采用分楼层、分单元的碰撞检测方式,确定建筑物各个部分的设计质量后再进行整体检测,提高预制装配式建筑物的设计质量。一旦发现碰撞点,设计师需要根据碰撞原因、碰撞构件组织相关环节设计师进行优化和调整,确保每一个碰撞点都得到妥善解决。只有当最后的碰撞检测结果为“0”时,才说明整个预制装配式建筑物的各个环节均各司其职、没有冲突,从而有效减少建筑物施工过程中的变更几率。
四、结束语
       综上所述,计算机技术的发展是推动我国建筑业信息化发展的关键。BIM技术作为建筑业的关键信息技术,对提高建筑工程的设计质量和施工质量具有重要作用。本文主要论述了BIM技术在建筑工程设计管理中的应用效果,阐述了BIM技术在促进和支持工程设计、提高设计质量、提高施工效率、辅助成本控制等方面不可替代的作用。BIM技术在我国建筑工程领域的应用还没有充分发挥作用。从西方发达国家来看,还存在一定的差距。深入探讨BIM技术的应用效果,对推进建筑业信息化具有重要意义。
参考文献
[1]BIM技术在建筑工程设计管理中的应用研究[J]. 何聃.??绿色环保建材.?2017(03)
[2]试论BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J]. 曾慧娟,彭盈.??四川水泥.?2018(05)
[3]探讨BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J]. 吴家祺.??建材与装饰.?2018(34)
[4]建筑信息模型技术在建筑工程设计中的应用[J]. 叶小建.??绿色环保建材.?2018(07)

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