BIM技术在建筑设计中的应用分析

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孙凯

山东省青岛市市北区长沙路山东中健和华建筑设计有限公司

摘要

BIM技术必将在建筑业发展中占有举足轻重的地位。BIM技术在建筑行业中发挥着重要的作用,它能有效地提高资源利用效率,促进我国建筑业的快速发展。但是,BIM技术也有其弊端,并不是所有的建筑都一定要用到BIM,还有一些建筑仍然可以沿用传统的方法。BIM技术的发展必然要顺应建筑业的发展趋势,二者应互相促进。所以,要想推动BIM技术的发展,除了要鼓励建筑业的积极参与外,还需要政府的大力支持。文章分析了BIM技术在建筑工程设计中的应用优势,并探讨了BIM技术在建筑设计中的具体应用,供相关人员参考借鉴。


关键词

BIM技术;建筑设计;应用

正文


引言

由于实际施工环境十分复杂,如果贸然进行施工,不仅不能保证施工质量,还会带来安全隐患和经济损失。因此,在施工前,设计者必须与实际情况相结合,进行建筑设计工作,以设计成果为依据,才能避免相关问题的发生。但是,由于建筑设计内容繁杂,在设计过程中可能出现质量问题,同时,设计工作还会对工程造价产生一定的影响,现有的建筑设计模式已经不能满足人们的需要,而BIM技术的介入将改变传统设计模式,提升设计品质,因此,为促进我国建筑设计水平的提高,有必要开展相关研究。

1.BIM技术在建筑工程设计中的应用优势

1.1.协同设计管理

建设工程是一个复杂的系统工程,需要各部门的协调配合,才能确保工程的顺利进行。施工前召开协调会,建立规范的协调管理体系,确保工程顺利进行。在此基础上,结合BIM技术、物联网、云计算等技术,将建设项目的数据导入到三维可视化模型中,以便各参建单位进行分析、提取数据等,在此基础上对设计方案进行持续优化,缩小设计与现实之间的差距。

1.2.模拟性

BIM技术具有模拟性,可以进行工程测试。在实际发展过程中,由于许多工程都需要在正式进入施工阶段前进行检测,若采用传统的检测方法,很难确定工程的整体施工效果,甚至无法及时发现安全隐患。在BIM技术的应用中,利用模型检测功能,可以对整个施工过程进行全面的了解,找出安全隐患,减少不良事件的发生。

1.3.可视化

将可视化技术应用于建筑领域,可实现“看得见,摸得着”。举个简单的例子,看建筑图,上面的部件信息全部以线表示,而实际的结构形态则完全靠设计者的想象力。如果是简单的设计,许多人都能想象出来,但如果是复杂的建筑,那就没有办法了。因此,BIM技术的可视化功能,可以让以前只有线的元素,变成三维的实体图形。建筑行业在设计时,也会有效果图,但效果图一般都是由专业的制作团队进行设计,而且是以直线式的信息表达,不是由零件的信息自动产生,与零件之间缺乏互动与反馈。而BIM模型具有可视化的特点,使得同构件间的交互、反馈视觉效果成为可能。通过BIM施工信息模型,实现了施工全过程的可视化,既能展示效果图,又能保证建设项目的设计、建设、运营、管理等全过程在可视化状态下进行。

2.BIM技术在建筑设计中的具体应用

2.1.施工图设计

在施工图设计阶段,各专业工作量加大,建议采用连线协作的方法,加强各专业之间的协作。目前,施工图审查以二维图纸为主,图纸的绘制需依据图纸完成。在施工图深化阶段,工程师可配合设计人员完成模型,利用盈建科Revit插件对模型进行联动修正。目前,建筑设计人员主要采用有限元软件对建筑物的受力进行分析。利用BIM技术,建立了结构设计的实体模型,实现了对设计信息的提取。BIM技术应用于结构设计的目标就是要实现与施工图的统一。BIM模型的构建侧重于三维可视化的管线模型,而建筑物分析软件则侧重于模型的表观建模。将BIM模型应用到结构设计中,首先要考虑的是能否将实体模型导入到第三方的结构分析软件中去。双向连接软件在某些情况下会出现数据丢失等情况。BIM技术应用于建筑结构设计的关键在于如何实现与有限元模型的无缝连接。

2.2.构造复杂的结构设计应用

BIM技术对于复杂度高的结构设计和造型设计以及建筑设计的实际应用具有重要的指导意义。对于建筑设计来说,最重要的就是要根据实际情况合理使用已有的参数,利用BIM技术进行几何建模与参数化设计,使设计人员能够更加轻松地表达出复杂形体的设计理念,实现复杂几何形体的建模与可视化。在现代建筑设计中,经常会遇到曲墙、曲线屋面等形式的建筑结构。BIM技术具有参数化造型能力及实时更新功能,使设计人员可灵活调整曲线造型,达到更高精度的形体表达效果。借助BIM技术,设计团队可以更准确地设定设计目标,保证模型与设计过程的一致性。从而保证了建筑设计的高质量、高效率、高精度。

2.3.碰撞检测阶段

工程项目的碰撞检测是设计阶段的关键环节,对其进行高质量的碰撞检测,可以有效地规避设计中的安全风险,防止施工过程中管线冲突的发生。BIM三维模型可以直观、动态地展现建筑电气管道的状况,使施工人员能够更好地理解管道布局;通过采用AutodeskRevit三维造型软件,构建管线数字化信息模拟模型,实现管线信息的融合,不断优化施工方案,避免管线碰撞等问题。通过对建筑工程施工的三维可视化和动态图的深化分析,检查施工管线碰撞风险,及时发现潜在的安全隐患,并提出相应的解决办法,减少后续项目设计变更和返工的情况,确保工程建设质量和施工进度。

2.4.计算机信息化辅助应用

利用BIM技术中的开放共享功能,结合云服务器和云数据库等技术,实现对每次设计变更的记录,并对设计方案进行版本化管理。设计者可以很容易地追踪每次修改与更新,很容易回到先前的版本或比较不同设计的不同之处。通过云平台构建多层次结构构件数据库,记录各构件设计方案及装配方案,实现各模块间信息的共享与积累。这对今后建筑设计具有很好的借鉴意义,可有效地提高建筑设计的质量与效率。随着时间的流逝,建筑设计方案、预制构件等相关信息在云数据库中不断积累,形成海量数据源。通过对这些大数据的合理利用,设计者能够从中得到有用的信息,从而优化设计决策,促进建筑设计的创新与发展。这样将BIM技术与计算机技术相结合,既能提高设计的效率,又能提高设计的信息化和数字化水平,实现对建筑模型的任意修改。

2.5.对建筑工程进行分析和构件设计

在建筑工程中,利用计算机辅助技术可以对建筑工程进行分析计算,并在分析计算的过程中,将各个方面的信息整合起来。在建筑造型中,应根据具体情况选用适合的造型软件。例如,在选用建筑设计软件时,可选用参数化造型软件。如果设计者熟悉CAD技术,则可选用AutoCAD。在建筑工程中,建筑构件的设计也是设计者需要关注的一件事,设计者在建模建筑时,要根据实际情况,分析计算出建筑的基本形状与尺寸,然后根据这些因素对建筑构件进行调整。在建筑造型过程中,设计者要根据实际情况,把建筑模型分为基本形状,基本尺寸,基本角,基本方位等几部分。

3.结束语

综上所述,近几年来,BIM技术在建筑工程领域的应用越来越广泛,其应用范围也越来越广。然而,由于部分人对BIM技术的理解程度不够,导致BIM技术无法应用于其他行业,严重制约了BIM技术的推广和推广。BIM技术的作用非常明显,它能有效地提高资源利用效率,同时也要充分重视BIM技术的应用价值,对其存在的不足进行分析,全面提高工程结构设计水平。注重BIM技术的优势和价值,对BIM技术与工程设计的匹配进行分析,充分发挥BIM技术的作用,促进工程建设的高质量发展。

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