BIM技术在建筑设计阶段的应用

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年4月10期   作者:王多俊 朱琳娜
[导读] 随着我国现代社会和经济的飞速发展,建筑行业的进步也非常巨大,建筑行业本身获得了巨大的市场空间。
        王多俊       朱琳娜
        身份证号码:62223119901105****
        身份证号码:61052719861004****
        摘要:随着我国现代社会和经济的飞速发展,建筑行业的进步也非常巨大,建筑行业本身获得了巨大的市场空间,但是与此同时也面临着大量资源的消耗,大量建筑垃圾的产生,对于整体的资源消耗和环境污染方面产生了较大的影响,使得人们目前的居住环境、生态环境等都遭到了破坏。而绿色建筑物设计的理念可以使得建筑物的施工和使用中减少资源消耗,也使建筑垃圾的产生和其他环境污染问题得到了控制,尤其是BIM技术的应用将绿色建筑的设计效果和应用能力大大提升,也更好地发挥了生态环境的保护作用。
        关键词:BIM技术;建筑设计;应用
        引言
        随着科技的发展,计算机技术开始广泛应用于各个领域,其中也包括建筑行业。随着BIM技术在建设行业的应用深入,其可视化、参数化、仿真性等特点,让工程建设推进变得更加轻松顺畅,许多原本复杂的问题也变得简单。正向设计基于系统工程理论、方法与过程模型,并不单单以模仿当作手段,也重视逆向设计思路借鉴,融合现有设计成果,在该思路下,BIM技术优势能得到充分发挥。
        1BIM技术概述
        对于BIM技术而言,其是三维建筑信息模型。其将整个建筑的相关信息有效囊括在其中,保证能够对建筑信息进行合理传递与共享。从其特征上看,主要可以概括为以下几点。首先就有着可视化特征,在进行设计过程中,不但能够令过去较为抽象的建筑更加形象化,同时还能够保证合理的体现出不同部件之间所存在的位置关系,这对于不断提高整体的生产效率和降低建设成本都有着良好帮助作用。另外其自身还具有着信息的完备性,在整个BIM平台当中涵盖了整个建筑的所有信息,例如建筑结构的类型、建筑结构建设过程当中所使用的材料、相关工程性能等。最后一个方面就是其自身具有一定的互用性特征,在实际应用BIM技术的过程当中,所有的信息都处于一种随时共享状态,保证信息在发送和接收过程当中能够实现高度一致性,保证在整个结构施工生命周期当中,能够实现有效信息共享,这对于降低成本有着良好帮助作用。
        2BIM技术在建筑设计阶段的应用
        2.1方案形成
        建筑方案需经过统筹规划,这就要求设计人员通盘考虑,运用BIM技术确保建筑布局合理。BIM具有可视化功能,可将前期收集到的数据资料录入软件,以此确定建筑总体布局。合理选择建筑朝向,以确保采光充足。合理安排绿化配置,以保证建筑整体的美观性。建筑应配足出入口,并且出入口的位置要科学,防止人流过密而引发安全事故。待建筑布局规划好后即可画草图。设计人员要关注细节,在保障建筑功能的基础上努力提升建筑的美观度。当草图画好后,设计人员就可利用BIM软件创建模型,在模型中需要充分体现各元素的体量关系。通过调整各部门的数据参数,让模型更为合理。比如在空间设计中,设计人员应精准把握,运用BIM技术让分区更加科学,交互更加合理。调整空间布局并非一朝一夕之事,需要设计人员反复修正,才能确保设计成果满足建筑需要。再如在装饰设计中,可利用仿真功能看到设计效果,这样设计人员就能找到设计不足之处,进而将其修正好。当装饰效果图出来后,建设方就可提出具体修改意见,在设计人员精心修正下让装饰方案更加贴合实际要求,避免日后扯皮事件发生。
        2.2性能分析
        仅利用BIM技术对建筑工程进行建模渲染,对于建筑工程设计来说是远远不够的,建筑设计还需要对建筑进行性能分析,可以利用BIM软件对建筑的场地环境进行三维建模,然后将三维模型导入流体力学CFD分析软件对建筑风环境进行分析模拟。建筑在夏季时受东南偏南风风场作用和冬季时受东北偏北风风场作用下风环境情况,建筑项目室外1.5m高度处的风速和风压。建筑群的最高风速出现在建筑群迎风面的内侧边角,整个建筑群平均风速达到2.7m/s,且建筑周边的风速流场分布较均匀,没有涡流产生。

从整体上来看,夏季通风状况良好,符合舒适度要求且满足绿色建筑的标准。建筑群的最大风压出现在建筑群迎风面前排建筑外侧,大约为3.5Pa,东南面风压大致为2Pa~3.5Pa。在夏季东南风场下,建筑群风压基本满足要求,建筑群具有一定的自然通风能力。可以看出,建筑群的平均风速在1.7m/s左右,风速最高达到2.3m/s,且建筑周边的风速流场分布较均匀,没有涡流产生;夏季通风状况良好,符合舒适度要求且满足绿色建筑的标准。建筑群的东北面风压大约为1.5Pa~2.5Pa,最大风压出现在迎风面的前排建筑东南方向外侧,约为2.5Pa;在冬季东北风场下,建筑群风压基本满足要求,建筑群具有一定的自然通风能力。
        2.3绿色建筑设计中应用
        从BIM技术在绿色设计技术当中的优势上来看,主要体现在以下几个方面。首先能够实现协作设计目标,在进行绿色建筑设计过程中,要保证不同专业的设计人员能够密切协作,真正对建筑信息进行有效共享,而BIM技术则刚好为设计人员提供了一个较为理想的信息共享平台,在这个平台当中建筑师能够结合自身实际需要调对绿色建筑整体认知程度,形成良好协同设计效果。其次,在实际应用过程当中,能够实现对整体性能分析。在传统建筑设计的过程当中,不同专业设计人员结合自身实际需要进行针对性性能分析工作,所选择软件也存在着一定的差异性,这也导致了整个建筑被划分成为了不同的专业,最终所得到的结果有所不同。但是在应用BIM技术过程中,就能够保证实际的性能分析具有着良好一致性,只需要将模型转换成为其他软件的相关格式,就能够完成后续相关计算工作,同时在实际分析过程当中可以将场地类型,风环境、声环境等因素合理考虑到其中,最终结合项目所在地实际情况,设计出一个最为理想方案。
        2.4BIM在项目勘察规划阶段应用
        工程研究和设计是项目设计的重要组成部分,并且在项目投资以及其他方面的收益,质量和安全性方面发挥着非常重要的作用。传统的调查计划大多使用二维地图,这些地图无法直观清晰地表示调查区域的三维状况。在勘测和设计规划期间,可以将项目地址数据保存在软件平台上,并且可以在三个维度上动态可视化项目的地质情况。国内地质建模软件正在使用的是用于无人机倾斜摄影的2030gic3D建模软件。近年来,在航空测量领域已经开发了一种新技术,即倾斜摄影,该技术被应用到倾斜摄影技术中,该技术可以在对应的位置同时获得多个角度的图像。这些图像不仅具有高分辨率,而且具有很高的识别度。它还可以完全收集特征的面部纹理和地理位置信息。与传统的垂直摄影相比,斜相机技术可以在短时间内收集项目基地的详细图像数据。并在处理影像资料后生成一个全方位的、高精度可视化项目三维地理信息系统(geographicinformationsystem,gis)模式。BIM和GIS的集成有效地解决了调查期内结构信息的管理问题,完成了结构信息与地理区域的更好集成。大量高精度城市GIS模型的建立鼓励了智能网络城市的快速发展,并在勘测和规划阶段促进了项目的计算机化建设。对于已建立的地址模型,可以使用图形计算方法来计算土地项目,并且可以从Excel表中导出项目数据并进行分析。此外,用户可以使用该插件计划GIS模型的数据,并将Revit导入到CAD软件中以设计和绘制图像。
        结语
        随着建筑业的不断发展,计算机化水平不断提高。BIM技术的应用为中国建筑业带来了不可否认的便利。尽管BIM技术在国内的应用随着时间的推移仍存在一些障碍和问题,但各国政府、公司、机构等方面的努力推动了国内的发展,BIM技术软件的应用标准也在逐步提高。最后,将实施BIM技术标准,以满足中国建筑业的发展需求。
        参考文献
        [1]周建亮,吴跃星.美国BIM技术发展及其对我国建筑业转型升级的启示[J].科技进步与对策,2020(11):31-33.
        [2]许炳,朱海龙.我国建筑BIM应用现状及影响机理研究[J].建筑经济,2019(3):13-14.
        [3]李俊卫,黄玮征,王旭峰.BIM在工程勘察设计阶段的应用研究[J].建筑经济,2020(9):117-112.
        
        
       
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