张善睿
阜阳市建筑设计研究院 安徽 阜阳 236000
摘要:近来,大量的人口涌向城市,致使城镇化系数升高。为解决由于人口增加带来的驻防短缺问题,加盖高层建筑无疑是一个行之有效的对策。在高层建筑项目的构建过程中,BIM技术被逐步深化应用到设计过程中,设计师利用技术,可以在项目建成之前通过计算机仿真,提前模拟出设计成果,不断地优化改进,使设计工作在整个项目实施过程中发挥更大的价值。本文分析了BIM技术在高层建筑工程深化设计中流程以及应用,旨在传统设计提供新的借鉴思路。
关键词:BIM技术; 高层建筑; 深化设计; 三维模型;应用;
国家不断出台政策文件,倡导BM技术的应用,各地方政府相应国家号召,也颁发了很多适应本地特色的BIM技术应用文件。近十年以来,BIM技术在基建、道路、桥梁、住宅等建设项目中的应用比重逐渐增加,BIM本身具有很强大的功能,例如三维可视化的特点,可以帮助设计提早发现设计缺陷,避免施工后再次返工等。BIM技术在高层建筑项目深化设计阶段,可以规避很多碰撞问题,提高设计质量。BIM技术的应用是建筑行业迈向新阶段的飞跃发展,提高了工程项目的合理性、安全性,成为了非常重要的工具,BIM三模模型中可以植入诸多的项目信息,将数据信息存储于模型中,模型中的信息可以在不同专业中相互共享,通过可视化的模型,提高高层建筑的深化设计质量。
1高层建筑BIM深化设计流程
高层建筑项目多为面积大、涉及专业多、图纸复杂的项目,为保证项目竣工满足开发商要求,很多时候大型的工程项目会采用专业分包的模式共同建造。涉及多个专业之间的协同配合,只是会议的交流,可能远远不能够满足设计进度和设计质量的需求,因此,需要搭建一个BIM协同平台,将项目中的各个专业主体汇集在一起,不同的专业在同一个协同环境下,对自己的专业部分进行设计工作。
建筑、结构、水、暖、电专业设计师对各自的专业进行初步设计,经由相关单位完成图纸会审,设计师对各专业图纸继续进行深化,搭建三维BIM模型,更加清晰明了的看到模型中的碰撞区域、不满足警告要求的区域,继续对模型进行完善,经过多次多专业的协同,最终完成多专业设计施工图纸,之后进行外审报批,依据外审意见修改完图纸,审批完成以后将最终版设计图纸发送到施工单位,用于指导现场施工。设计过程中的变更交流依据BIM协同平台完成,利用BIM技术搭建三维模型,BIM软件中设置的平面图,各专业设计师通过提资条件,可以直接在二维平面视图中进行修改,修改人、修改时间、修改时限都会在BIM软件中留痕,便于日后的问题溯源,职责分明的工作流程,管理有序的设计工作,可以确保设计图纸的质量,而且大大提高了设计效率水平。将信息化技术引入到设计管理流程中,搭建的设计阶段BIM模型能够较好的传递给施工阶段进行使用,避免不同阶段BIM模型搭建的二次重复工作,在设计阶段各个参与方就可以紧密联系在一起,各方的提前介入,将各方的需求尽早的提出来,沟通效率提高了,深化工作的效率也就上去了,在日后的施工过程中,大幅度避免了由于设计原因导致的工程变更和返工。
2 BIM技术在高层建筑工程深化设计中的应用
2.1 设计研究过程的应用分析
设计工作开展前,需要对项目的设计构思进行可行性研究论证,这是后续工作开展的必经之路,前期设计不合理,导致对后期工作大幅度修改或者推翻原设计方案,会对项目本身的时间周期和设计人员的心里产生很大的损害。BIM技术的应用可以提供很利的帮助,使得后续工作顺利开展。科学的设计方案可以从整体上大大缩短设计周期,有利于整个项目的进度把控,提升项目的经济收益。
设计师对一个项目进行设计时,不仅是要关注其设计理念是否满足使用功能的需求,还需要关注其设计方案是否满足安全性、稳定性的要求,普通建筑的设计使用年限一般为五十年,在正常使用有限期内,建筑物的质量是否能保证,利用BIM可以很好的辅助在设计工作正式开展前进行可行性的全面分析,通过三维模型,直观的发现问题所在,采取措施,及时纠正。
2.2 设计过程中的应用分析
传统的高层建筑项目设计一般采用二维CAD的方式进行绘制、修改等工作,二维的方式虽然可以表达出设计师的设计理念,部分的数据信息,如几何尺寸,材料做法描述等,但在具体的工作过程,不同的专业缺少设计连接,图纸信息无法无损传递到另一个专业,最终导致设计意图不能全面呈现,等图纸拿到施工现场,由于工人对图纸的理解有偏差,对高层建筑的施工质量产生影响。BIM技术在设计过程中的应用,可以实现不同的专业在同一个模型中操作,提高了不同专业之间的协调性,设计过程更加标准化,高层建筑项目的设计个性化能够完美呈现,由于各专业间的协调性提高了,大大减少了设计失误。
2.3 设计管理过程中的应用分析
以往的设计管理过程中,由于信息传递速度慢,传递过程中模型信息失真、丢失等因素,给管理工作的效果带来了很多令管理者头疼的困扰问题,管理者肩负重任,压力很大,如果不能使得管理手段高效实用,往往会直接影响管理者做出正确的决定。BIM技术在设计管理中的应用,很大程度上规避了问题的出现可能性。BIM手段的应用,将二维表达转化为三维展示,搭建BIM参数模型,在模型中直接添加项目构件信息,只要模型存在,嵌入到模型中的信息就不会轻易丢失,模型在不同的阶段进行传递,无需担心信息丢失,对于设计变更导致的信息变化,可以随时在模型中更新,除了项目本身的构件信息,相应的财务信息也可以在模型中添加。可见,三维模型可以更加灵活、可靠的将项目展现在大家面前,直观的看到每一个构件形状和参数信息,便于设计人员从整体上分析建筑的布局结构,荷载计算。BIM技术还可以真实的时间信息,从4D的维度观察项目进展,把控工期,复杂节点可视化交底,便于工人充分理解设计图纸,机电管线的碰撞检查也是BIM技术的在深化设计中的重要应用。
2.4 绿色设计过程中的应用分析
建筑工程绿色设计是不可或缺的一环,绿色节能设计是每个项目都会做出的要求,绿色环保指标必须满足国家现行规范和各地方政策要求。搭建出的BIM模型,可以结合与三维模型软件相匹配的绿色设计插件,或者专门的绿建专业软件,对项目的绿色节能专篇进行分析。值得一提的是,绿建标准不同的时期会有不同程度的更新,绿建软件也会随着更新。BIM技术的使用,可以在模型中看到每日的采光范围,进风量,出风量,温度范围,园区舒适度等信息,这些绿色环保信息并不是随意设置的,而是将现行的规范要求开发安装在BIM软件中,我们只需要将BIM模型导入相应的绿色软件中,便可以得出想要的信息,对于可优化的空间,采取二次绿色设计方案,提高绿色设计工作效率,还可以给出不同的绿色设计方案,供业主进行偏好选择。
3 结语
我国的大部分建筑项目的设计周期普遍偏短,而设计质量的好坏又紧密关系到整个项目能否按时交付,设计工作处于重中之重的位置。BIM技术的发展,逐渐成为高层建筑设计中不可缺少的工具之一。BIM技术可以为做好设计任务提供很大帮助,在项目真正的现场施工前,提前对项目进行模拟,规避设计不足,减少设计返工,确保设计质量,从而提高了整个建设项目的质量。
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