孙永锋
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摘要:建筑自古以来就与人们的生活息息相关,在经过不断地发展将这自古传下来的建造类科学技术不断创新、不断完善,在科学不断发展的今天,有太多先进的建筑技术被运用其中,而BIM技术的出现在建筑设计中给设计工程师们带来的是工作的质与量的双重提升,弥补了传统建筑设计中二维模型的不足之处,在建筑设计工作中让建筑工程师们在设计建筑建构布局更方便、更精确的三维立体模型。本文主要讲解BIM技术,分析讨论BIM技术在建筑工程中的应用。
关键词:建筑工程;工程设计;BIM设计;
1、BIM技术在建筑工程设计中的优势
1.1高度真实的展示效果
通过立体模型构建方式可以明确的标注建筑结构或钢筋的位置是否合理,整体框架结构也可以通过立体结构图看清,尤其是对结构的墙柱位置以及水电相关专业的管道,通过对管道位置的实景展示,可发现哪些地方管道布置过密而相互间无法贯通或者因管道相互交会而影响建筑整体使用层高降低,进而影响建筑使用功能或者因增加层高而使整体结构造价增大。3D模型与真实的建筑结构成等比例展示在做报告等展示场合中,观看者不必根据平面展板进行三维空间的想象比拼,而是用三维立体的视觉展示替代冗长的文字资料和平面设计图纸,成品的外轮廓效果和内部构造均可一目了然,如此效果让非专业技术人员在听取产品介绍的过程中有极强的代入感,也能更加理解设计的理念和后期成果。
BIM技术在房屋建筑工程设计中应用十分广泛,尤其是BIM技术工程师通过对各个专业的三维图纸从抽象到具体化的体现,完整展示出整个建筑物完成后的情况。从外立面对三维立体模型进行观察可检查出建筑外立面门窗洞口尺寸与结构梁尺寸是否有矛盾冲突,或者结构外立面梁底标高是否同建筑窗定标高等。通过对建筑墙体的输入可检查出砖砌体墙下是否漏设结构梁的情况。通过对建筑专业模型的建立,同时将给排水专业的相关管道实体展示在三维BIM模型中,可检查相关专业之间是否有矛盾,比如有时候消火栓设置在电梯前室,同时可确定电梯前室净尺寸是否满足规范最小要求。
1.2有助于信息数据精确性
BIM整体三维模型技术在房屋建筑工程设计中的应用更是广泛。通过对地下室按比例全模型的建立,各个专业的所有的东西全部反应在模型中,包含结构的梁柱,给排水专业的相关管道,暖通专业的通风管以及电气专业的电缆桥架全部实景展示在模型中。这时候可找出全地下室管道交会最集中的区域位置,通过对地下室剩余高度的测量,可得出地下室层高设计的是否满足建设单位的要求。通过对地下室设备管底最低高度的分析,可确定原地下室层高是否合理。如若高度较大则可整体降低地下室层高,若高度不满足最小净高要求,可增加地下室层高,通过BIM三维模型,我们可精确控制设计各个参数从而达到节约成本,减少施工因设计失误而造成的返工及耽误工程进程。
BIM整体三维模型技术在结构专业工程设计中的应用更是广泛直观,通过对已完成设计图纸在三维模型中的展示,通过相关参数的设置,可对原有设计图纸进行一次计算机代替人工的施工图校审,通过对施工图梁板柱配筋的校核,可审核出哪些地方配筋不满足规范最小配筋率要求或者梁截面的最小尺寸要求等问题。通过对梁柱中钢筋的三维显示,可审核出梁柱钢筋的排布是否满足规范最小间距要求。
以上只是BIM在相关专业中的具体应用的举例,BIM技术在施工中还可指导从设计到施工到后期的工程结算的全过程服务,为工程建设的发展提供了强有力的技术支持,为行业的进步也做出了巨大的贡献。
2、BIM技术在建筑工程设计中应用存在的问题
2.1设计人员运用不熟练
BIM技术在设计管理中的应用意义毋庸置疑,但对于管理人员的素质要求却相当高,但是设计人员无法对BIM技术进行熟练应用和掌握,是很难将其与方案等对象的设计管理结合在一起的,虽然BIM模型能提供智能化和数字化的信息数据,但设计人员无法将其准确提炼出来,或不能使其体现在业务精确性上,对象设计管理的深度和层次是不能达到建筑工程建设要求的,在落实中执行的可行性、有效性也无法得到保证,这是难以达到设计管理目标的。这些方面追根究底是管理人员工作范围有限,能力有限引起的。
2.2 BIM应用的限制性
协同设计可以在BIM技术应用中得到体现,并且随着两者结合,应用程度越来越广泛后,BIM信息模型中增加的协同量也会越来越多,这些协同量来自建设各方人员,但是BIM信息模型所能处理的协同量还是有一定限制的,这些协而和设计管理有关的项目在周期设计上也会有所增长,这种会影响进度的问题会阻同量的增加会使BIM技术效率变慢,阻碍BIM技术优势的发挥。
2.3设计数据精确性的欠缺
在BIM技术应用在设计中,建模是最基础的部分,只有借助计算机软件进行协同作业,才能显示真实的效果,以及对工程建设做到实时监督。但在实际建模过程中,设计流程存在问题,没有使其得到有效整合,流程设计顺序也没设计好。所以模型最后所展示的业务管理精确性没能得到保证,所以设计管理中出现的漏洞最终成为了施工变更,最后BIM技术的优势没体现出来,还增加了返修成本。
3、优化BIM技术在建筑工程应用中的措施
3.1提升设计人员对BIM技术的应用技术
BIM技术中的动画技术可以随时满足相关人员对模型真实信息了解的需求,这就要求设计人员的技术更加精准细化。相关人员可以将业主的要求直接输入到相关软件中,使三维模型演示建筑要求在实际中的可行性。设计人员可以利用这些模型演示效果和动画技术对设计作品进行验证,查看其是否存在设计变更,信息模型发出的信息反馈用时短,准确度高,意味着设计人员可以在施工阶段进行设计图纸更改,以保证施工阶段的工程变更能被提前扼杀。这种时效性,并不会对施工进度产生影响。
3.2协同设计
协同设计指的是不同专业对于工程建设之间的协调共同设计,协同设计要保证有效,首先要保证不同专业之间的协调性,以往二维技术和建设设计管理的结合并不能促进这些专业之间的交流合作,所以在协同设计中,很容易出现设计变更。而以三维模型直接显示建筑整体工程的BIM技术则有效解决了这个问题,使不同专业人员通过该技术提供的信息交流平台紧密联系到一起。并且每个专业人员对设计对象作出的管理措施和改善调整内容最终都会体现在三维模型上,其他专业的人员可以将该专业设计管理内容作为参考依据,进行本专业流程设计和模型建立管理,这意味着所有专业人员之间在建筑工程信息上面得到了共享,有助于使协同设计水平更高。利用了BIM技术的协同设计得到了很好的管理。
3.3提升设计数据的精确性
在进行建筑结构设计的时候,结构的参数可以通过BIM技术的系统数据功能进行统计和实时更新,建立共享平台以及共享数据机制,通过信息的共享更好地进行内部沟通,及时发现设计中的问题,及时进行调整,及时通知到各个部门,从而减少施工过程中产生各种隐患。
总结:在建筑工程设计中,应用BIM技术构建三维模型来充分展示建筑结构细节与精确建设信息数据,为建筑工程施工方案的跳着和优化提供参考,避免各方工作沟通不到位、协同性差导致的工程设计隐患。保证后期施工进度与施工质量。
参考文献:
[1]朱勇骏.桥梁BIM设计技术应用探析[J].安徽建筑,2019,26(6):164-165.
[2]肖洪涛.BIM信息技术在建筑设计中的应用[J].电子测试,2016,(14):148-149.