吳昌杰
摘 要:隨著BIM技術(shù)的迅速發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多個專業(yè)、部門之間數(shù)據(jù)信息的共享,所以,在建筑行業(yè)中可以利用它進(jìn)行設(shè)計信息的交流,并利用其可視化模型的特點(diǎn),對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行真實(shí)的模擬和相關(guān)的分析。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐,對BIM信息技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。
關(guān)鍵詞:BIM;信息;技術(shù);建筑設(shè)計;應(yīng)用
1 引言
近些年來,我國建筑行業(yè)發(fā)展十分迅猛,各種建筑工程數(shù)量龐大,對城市化建設(shè)發(fā)揮了重大作用。但是,建筑質(zhì)量與安全問題也是客觀存在的,除了施工方面因素外,設(shè)計也是問題發(fā)生的原因之一,提高建筑設(shè)計水平刻不容緩。BIM技術(shù)在是一種基于現(xiàn)代信息技術(shù)的手段,為建筑設(shè)計提供了更多便利,有效解決了傳統(tǒng)建筑設(shè)計中的各種問題,研究BIM在建筑設(shè)計中的應(yīng)用是極為必要的。
2 BIM技術(shù)的概述
BIM技術(shù)即建筑信息模型技術(shù),其是基于計算機(jī)技術(shù)的一種三維模型構(gòu)建技術(shù),通過運(yùn)用專門的設(shè)計軟件,根據(jù)建筑工程的要求以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息,模擬出建筑工程的三維構(gòu)造模型,并在模型中進(jìn)行驗(yàn)證與修改,提高建筑設(shè)計的合理性、準(zhǔn)確性,減少設(shè)計失誤,降低建筑施工風(fēng)險,縮短建筑施工周期,保證建筑施工質(zhì)量,對建筑安全與使用功能發(fā)揮有著關(guān)鍵作用。
BIM技術(shù)在當(dāng)前建筑設(shè)計中應(yīng)用已經(jīng)十分普遍,從其應(yīng)用情況來看,優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下兩方面:
(1)在BIM技術(shù)中,對各種數(shù)據(jù)信息的處理,都能夠在三維模型中體現(xiàn)出來,而且模型是可以直接觀看的,設(shè)計人員可以直觀的發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計中的缺陷,并通過計算機(jī)操作來進(jìn)行實(shí)時的修改,對建筑空間結(jié)構(gòu)、舒適性等起著保障作用。同時,在這種數(shù)字化模型下,業(yè)主方也可以直接提出修改要求,實(shí)現(xiàn)個性化設(shè)計,比如通風(fēng)管道位置、窗戶朝向等等。
(2)在建筑設(shè)計中,運(yùn)用BIM技術(shù)能夠直接對建筑施工的質(zhì)量進(jìn)行評估,評估的內(nèi)容涉及到建筑各個方面,比如建筑施工過程、施工結(jié)果等,不僅可以有效縮短評估的時間,而且可以根據(jù)評估結(jié)果來對建筑設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化,得到最佳的設(shè)計成果,為建筑設(shè)計質(zhì)量提供有力保障。
(3)在建筑設(shè)計中,BIM技術(shù)的運(yùn)用可以取代許多人工操作的過程,比如數(shù)據(jù)的分析、計算以及設(shè)計圖的繪制等,這些工作任務(wù)量大、容易出錯,BIM技術(shù)的自動化處理可以有效減少設(shè)計人員的工作負(fù)擔(dān)與壓力,并且可以有效減少設(shè)計失誤,有利于提高建筑設(shè)計的水平。
3 BIM在建筑設(shè)計中的應(yīng)用
3.1 BIM在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
在建筑設(shè)計中,結(jié)構(gòu)設(shè)計是最為根本的,結(jié)構(gòu)的合理、穩(wěn)定與否會直接決定建筑物的安全,通過運(yùn)用BIM技術(shù),能夠快速、準(zhǔn)確的運(yùn)算出建筑結(jié)構(gòu),并通過多種方式將運(yùn)算結(jié)果表達(dá)出來,比如平面圖、三維圖、三視圖等等,可以滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各種需求。特別是數(shù)學(xué)模型展現(xiàn)的建筑結(jié)構(gòu),可以讓設(shè)計人員直接觀察到結(jié)構(gòu)的具體情況,判斷結(jié)構(gòu)是否合理,特別是對于一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu),可以直接確定結(jié)構(gòu)之間是否有相互沖突的情況,全部的設(shè)計過程均由BIM系統(tǒng)完成,無需設(shè)計人員進(jìn)行大量的計算與測試,減少了人為失誤對建筑設(shè)計產(chǎn)生的不良影響。
此外,在BIM中,存在著大量建筑設(shè)計相關(guān)的數(shù)據(jù)庫,在設(shè)計過程中,按照設(shè)計人員提出的要求,可以自動從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取對應(yīng)的內(nèi)容來分析、改進(jìn)已存在結(jié)構(gòu),達(dá)到設(shè)計人員要求,實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計圖的自動修改與自動出圖。因此,建筑設(shè)計中應(yīng)用BIM具有高度自動化,可以避免由于設(shè)計人員因素導(dǎo)致的設(shè)計問題。
3.2 BIM在建筑前期設(shè)計中的應(yīng)用
在建筑前期設(shè)計階段,通過BIM技術(shù)可以分析建筑施工的方案、施工技術(shù)以及內(nèi)容等,模擬出預(yù)期的設(shè)計模型,整個設(shè)計過程都是由計算機(jī)系統(tǒng)自動完成的,在虛擬模型建成后,可以快速地發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計中缺陷,改正只需要對設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整,即可完成自動修正過程,大大降低了設(shè)計的難度與工作量。此外,運(yùn)用BIM技術(shù),建筑方可以模擬招標(biāo)方案,根據(jù)前期設(shè)計的缺陷,不斷優(yōu)化設(shè)計方案,最大程度的提高建筑設(shè)計的質(zhì)量,控制建筑成本,加大投標(biāo)中標(biāo)率。
3.3 BIM在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
在當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展中,隨著建筑功能要求的增加、體積規(guī)模的增大,建筑結(jié)構(gòu)開始向著復(fù)雜化方向發(fā)展,這種發(fā)展趨勢增大了建筑設(shè)計工作量與難度。通過BIM技術(shù)的合理運(yùn)用,建筑設(shè)計數(shù)據(jù)的計算、驗(yàn)證過程可以由計算機(jī)來完成,設(shè)計人員不需再靠想象來繪制復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)圖,BIM技術(shù)得到的三維模型能夠直接將復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來,讓人直接有效地觀看到設(shè)計的效果,不需要再大量運(yùn)算來分析設(shè)計是否可行,而是直接觀察到缺陷,并根據(jù)缺陷情況進(jìn)行針對性的改進(jìn)與完善,提高設(shè)計的效果。此外,運(yùn)用BIM技術(shù),將復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)用三維模型展示出來,從多個角度對結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面分析,可以避免出現(xiàn)信息疏漏或錯誤的情況,并且設(shè)計修改難度會大大降低。
3.4 BIM在建筑動態(tài)控制中的應(yīng)用
通過運(yùn)用BIM技術(shù),可以有效控制建筑施工進(jìn)度,根據(jù)BIM設(shè)計的三維模型,結(jié)合施工過程的具體數(shù)據(jù),能夠?qū)δP瓦M(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化,控制建筑設(shè)計質(zhì)量。具體來說,BIM在建筑動態(tài)控制中的應(yīng)用體現(xiàn)為:(1)在建筑施工開始前,運(yùn)用BIM技術(shù),能夠?qū)⒔ㄖ┕みM(jìn)度的情況用分結(jié)構(gòu)的形式表現(xiàn)出來,然后根據(jù)施工進(jìn)度來對施工方案進(jìn)行調(diào)整,保證施工進(jìn)度安排的合理,減少建筑施工的不利影響因素。(2)在建筑施工進(jìn)行過程中,BIM技術(shù)可以構(gòu)建出動態(tài)變化的建筑模型,有效控制施工的物資消耗,并及時發(fā)現(xiàn)已完成施工部門存在的缺陷并改正,幫助施工人員更好地了解建筑施工情況,從而合理控制施工進(jìn)度。
3.5 BIM在建筑消防性能優(yōu)化中的應(yīng)用
在現(xiàn)代建筑設(shè)計中,隨著城市土地資源的日益緊張,高層建筑、超高層建筑數(shù)量越來越多,建筑的消防性能成為建筑安全的關(guān)鍵內(nèi)容。在傳統(tǒng)建筑設(shè)計中,由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,很難將消防要求完全在設(shè)計中實(shí)現(xiàn),給建筑安全帶來一定隱患,通過BIM技術(shù),則能夠提高建筑消防性能的合理性。BIM能夠?qū)⒔ㄖ赖南嚓P(guān)因素直接表達(dá)出來,比如消防材料、擴(kuò)散時間與疏散距離等等,并對這些因素進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化,將消防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與建筑結(jié)構(gòu)有效統(tǒng)一結(jié)合起來,杜絕彼此間沖突的情況,保證建筑消防系統(tǒng)的功能的完善,最大程度的提高建筑消防安全。
3.6 BIM在綠色建筑設(shè)計中應(yīng)用
隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng),綠色建筑成為現(xiàn)代建筑發(fā)展的主要趨勢,綠色建筑設(shè)計的比重也越來越大。綠色建筑設(shè)計與傳統(tǒng)建筑設(shè)計有所不同,除了基本的建筑結(jié)構(gòu)、功能之外,還需要考慮的耗能等因素,通過運(yùn)用BIM技術(shù),可以將建筑耗能情況準(zhǔn)確模擬出來,比如采光等,這些依靠傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法是很難實(shí)現(xiàn)的,所以,BIM技術(shù)是環(huán)保、綠色、節(jié)能綠色建筑設(shè)計的有效保障。
4 結(jié)束語
綜上所述,BIM技術(shù)在當(dāng)前建筑設(shè)計中有著廣泛運(yùn)用,具有顯著的優(yōu)勢,可以有效降低建筑設(shè)計的難度,提高建筑設(shè)計的水平,對建筑設(shè)計發(fā)展有著極大推動作用。因此,加強(qiáng)對建筑設(shè)計中BIM技術(shù)運(yùn)用的研究,大力推廣BIM技術(shù),是當(dāng)前建筑設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)對待的工作。
參考文獻(xiàn):
[1] 魏天云.基于BIM技術(shù)的建筑施工優(yōu)化設(shè)計[J].長春師范大學(xué)學(xué)報,2017(12):89~92.
[2] 鬲鵬軍.建筑設(shè)計中對BIM技術(shù)的應(yīng)用探討[J].建材與裝飾,2017(50):108~109.
[3] 安曉龍.分析BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中實(shí)踐應(yīng)用[J].建材與裝飾,2017(49):103.
[4] 池杓霖.BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2017(22):16~17.