BIM在建筑设计中的应用分析

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第10期   作者:王国亮
[导读] 自改革开放以来,我国经济和社会不断发展,城市化的进程越来越快。在城市化的过程中,离不开城市基础设施的建设。
        王国亮
        北京城建设计发展集团股份有限公司,100037
        摘要:自改革开放以来,我国经济和社会不断发展,城市化的进程越来越快。在城市化的过程中,离不开城市基础设施的建设。因此,现阶段建筑行业随之成为我国经济发展的支柱性产业。计算机技术的成熟发展加快了建筑设计发展的脚步。文章基于BIM技术应用于建筑设计的特点探讨了BIM在建筑设计中的具体应用,最后针对如何促进BIM在建筑设计中得到更好的应用提出了意见。
        关键词:BIM;建筑施工;建筑设计
        国内建筑设计工作人员能够明确了解到,在当前社会大发展的背景前提下,国内建筑工程行业的发展速度较为迅速,但是随着发展速度的提升与强化,其所具有的难度以及复杂性也处于持续增加的状态,特别在建筑设计过程中,如果不能采取措施很好的应对这些全新的挑战,那么所造成的威胁将会不断增加。

1.BIM技术概述
        建筑信息模型简称BIM,该技术是以现代信息技术为基础发展起来的的软件性工具。其主要通过可视化、协调性、模拟性等优势,收集、处理建筑结构中的信息。以计算机为搭载桥梁,将设计图纸上的模型转变成三维模型,并通过分析三维模型中的数据,进行参数设计。BIM技术的优势在于建筑设计人员可以通过三维模型检验设计图纸的可行性,寻找纰漏,对数据进行基础调整,最大程度排除建筑的安全隐患,避免出现返工情况。BIM技术为建设工程提供技术性支持,推动工程有序开展。

2.目前建筑工程设计中存在的问题以及不足
2.1传统建筑设计理念以及使用工具比较过时
        就目前的建筑工程设计而言,现今使用的建筑设计理念以及工具都比较过时了。在一个完整的建筑工程项目施工工作中,牵涉到的工作量较为巨大,建筑工程设计是工程开始阶段的重要环节。而在传统的建筑工程设计中,针对先进的理念和方法,建筑的设计者们并没有进行积极的融合。

2.2对建筑最初的分析存在问题
        在传统建筑设计中,往往能够依靠的建筑模型比较单一,进而会造成对建筑的最初分析出现问题。传统建筑在分析模型的过程中,并不能进行全面的分析,只能从建筑模型内部勾勒出一个简单形态,由于可以进行分析的方面比较局限,因此无法进行深入研究。完成外部设计的概况工作后,传统方法是利用二维软件设计内部结构,设计效率不仅低,而且建筑设计的质量也不行。另一方面,建筑内部结构的设计大多是依靠建筑设计师的感觉和经验,缺乏科学的数据分析,以及缺乏准确的数据为建筑设计工作者们提供理论支撑,主观性较强。

2.3不易展示建筑的设计成果
        在建筑工程设计完成后,则需要进行成果展示,虽然建筑设计者们会对效果图进行后期制作以及进行渲染等,但是传统设计的效果图通常只能展示二维的静态效果,因此,与动态效果图相比,还是存在明显的差异。例如:二维技术虽然可以在后期经过特殊处理后,建筑设计的部分静态效果图能展现出建筑局部的某些特点,但由于二维技术始终是属于在现今建筑设计领域来说是落后的,不能感受到三维空间的直观性,如果要进行脑补的,显然是不太行得通的。因此,在展示建筑设计成果的过程中,会导致展示设计成果与实际建筑间存在差距。另一方面,静态的效果图难以展现出建筑建成后内外部形态结构的整体观感效果,这种建筑整体效果展示的缺失,会造成非专业人员在观看过效果图后对比现实的情况产生心里落差,因此设计成果的展示具有较大的局限性。

3.BIM技术应用于建筑设计的特点
3.1建筑物可视性
        在传统的建筑设计过程中,需要设计人员基于想象使用较简单的平面线条客观建设和再现相关的建筑,将建筑信息客观地放置在平面设计图中。而现阶段,随着人们生活质量追求的提高,建筑的外观和功能越来越复杂,建筑设计者仅仅依靠想象力,容易产生设计上的偏差,很难确定有关建筑实际结构材料的信息。为了尽量避免由于建筑重叠、结构复杂等问题而产生的设计失误及因此产生的施工难度增加等相关问题,可以通过BIM数字设计系统来全方位展示所要设计的建筑的三维立体图形,使设计更加直观。

这样的展示可以实现设计和施工的可视性,实现建筑设计和实施的正确性,起到积极推动建筑施工预算向更精准的方向发展的作用,逐步实现成本控制的可能性。

3.2设计过程模拟性
        BIM技术不仅可以立体模拟实际建筑物,也可以对施工过程中那些难以实现或不知道实践效果的操作状态进行模拟,提供建筑项目所需的客观的预测结果,使设计有充分的根据。BIM技术可以使用系统的模拟实验,以客观合理的相关数据信息为基础,对建筑进行方案模拟或生成初步设计方案。

3.3协调性与优化性
        协调性在建筑行业极为重要,在传统的施工过程中,往往无法实现对建筑施工整个环节的统筹安排。使用BIM技术后,无论施工企业、建设企业或设计企业都可以通过BIM模式发现图纸中的问题,及时与各有关人员进行协调,积极寻找最有效的解决方案,采取合理的补充措施,尽可能提前预见危险,减少损失。
        此外,一般情况下所有的建筑项目从设计流程到后期施工,每个阶段都在不断优化。BIM技术在建筑过程中起着非常重要的优化作用,BIM建模可以更加有效地完成项目方案、施工图纸优化等,使建设设计中各元素相互配合,避免图纸出现错误,使设计更加精巧。

4.BIM技术在建筑设计中的应用
4.1从二维设计到三维空间设计
        BIM技术摒弃了传统设计模式,而提出一种全新的设计思维模式。它将传统的平面二维绘图转变为以三维设计的数字化建造,包括如建筑构件的材料、性能、价格、重量、位置、进度等的三维几何形状信息,使得建筑工程在其整个进程中达到显著提高效率、大量减少风险的目的,从而支持项目运营管理、生命周期建设等。

4.2复杂形体设计及建造应用
        通过BIM技术的应用,可将形体复杂的建筑数据和信息数字化,不再局限于平面图,而是用立体的曲线呈现出来。从某种意义上来说,BIM技术的出现,给了建筑设计师极大的发挥空间,建筑师可以尽情发挥和创新,不再局限于单一的表现手法,实现传统设计师梦寐以求的设计效果。

4.3建筑设计不同专业之间的协作应用
        BIM技术在建筑结构设计中的应用并没有一个主要方向:要完成建筑结构设计,需要许多不同专业领域的交流合作。因此,在设计过程中,改善不同专业之间的数据和信息交流与聚集以及协调处理活动是提高建筑结构设计效率和完整性的重要途径。在实际的建筑结构设计中,使用BIM技术进行信息的交换主要体现在两个方面。一方面,是中间数据问题,完成不同数据的交换需要在不同位置和不同设计软件中创建建筑模型所需参数的信息。另一方面,不同行业之间各种信息和资源的交换和转移,以及建筑、装饰和其他建筑领域其他专业信息的集成,是通过数据库使用统一的数据处理模型进行集成、分析和处理而完成的。我们需要确保信息集成的标准化和一致性,从而实现不同专业和不同位置的系统信息交换的最大化,为推动合理的建筑结构设计打下良好的基础。

4.4建筑结构性能分析
        建筑结构布局的合理性,将影响其抗震性能。如果设计师缺乏对抗震性能分析的意识,缺少人力、物力的投入,将会影响建筑的质量与安全性能。设计过程可合理应用BIM技术,对建筑结构进行虚拟施工,将施工计划与实际进展进行对比,及时发现项目施工期间可能会遇到的问题,更清晰地了解项目总体建设信息,进而有针对性的调整各项建筑信息设计内容,优化现有建筑结构设计方案。

结语
        随着国内社会经济水平的不断提升,当前建筑工程项目设计流程中,各种全新技术层出不穷,这些全新的技术得到了建筑设计人员的全面应用,并且使得建筑设计的效果得到了较高程度地发挥,体现出了重要且积极的价值。BIM技术主要是借助数字仿真模拟建筑物所拥有的真实信息,它是信息化高度发展的产物,将其应用到建筑设计工作中,必定能够提升建筑设计的质量水平。

参考文献
[1]王堃.建筑设计、项目施工及管理中的BIM技术应用分析[J].住宅与房地产,2019(36):154.
[2]潘德宝,张宇.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].农家参谋,2019(23):127.
[3]黄典.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].居舍,2019(34):88-89.
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