徐寧
摘? ? 要:在建筑領域設計方法隨著科技水平的提高得到了巨大的發(fā)展,BIM技術被廣泛使用在建筑領域中?;诖?,本文先是分析了BIM技術具有的優(yōu)勢,其次重點分析了傳統(tǒng)建筑設計方法受到BIM技術的沖擊。通過強調BIM技術應用的巨大優(yōu)勢,推廣BIM技術的廣泛使用。
關鍵詞:BIM技術;傳統(tǒng)設計方法;BIM模型
1? 引言
在建筑設計中,使用BIM技術是利用計算機數(shù)據(jù)庫建立三維模型,展現(xiàn)建筑工程中各個房間的平面圖、剖面圖、三維立體圖形以及透視圖等,讓施工方和業(yè)主更加直觀的了解到項目。BIM技術的應用取得了良好的效果,給傳統(tǒng)建筑設計方法帶來了一定沖擊。因此,通過研究BIM技術帶來的沖擊,凸顯BIM技術的優(yōu)勢,加速傳統(tǒng)建筑設計方法的融合。
2? BIM技術的應用優(yōu)勢
2.1? 從二維圖紙轉變?yōu)槿S模型
使用BIM技術建立數(shù)據(jù)庫,將建筑設計從二維圖紙轉變?yōu)槿S模型。傳統(tǒng)CAD設計方法使用二維模式完成信息的交換,在設計過程中存在標注信息復雜、理解錯誤等問題,二維設計理念并不能滿足設計要求。使用BIM技術,可以具備一個同3D設計相似的可視化窗口,數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)信息支持可視化操作。
2.2? 賦予共享功能
使用傳統(tǒng)設計方法時利用二維圖紙對各參與方傳遞設計數(shù)據(jù),各個參與方之間的數(shù)據(jù)缺少關聯(lián),數(shù)據(jù)信息相對分散鼓勵,其他設計師的設計成果沒有辦法得到合理應用。使用BIM技術則需要根據(jù)統(tǒng)一數(shù)字標準建立建筑模型,可以讓建筑設計數(shù)據(jù)得到大范圍的共享。
2.3? 滿足綠色建筑設計目標
建筑項目在選址和改造環(huán)節(jié)上,需要全面分析施工規(guī)模、建設條件、經濟要求等因素,在BIM技術的輔助下,可以提高土地使用率,實現(xiàn)場地開發(fā)等工作。在工程設計初期,使用BIM技術要從結構、屬性、圍護以及規(guī)劃多個角度著手,全面分析建筑能耗,根據(jù)能耗情況進行設計方案的制定,提高設計方案的可行性[1]。通過BIM模型選擇合適的機械設備,使機械設備得到科學模擬,科學計算出用水量、用電量以及建筑材料用量等,完成節(jié)能環(huán)保的科學目標。在設計過程中,使用BIM技術科學分析建筑能耗,提高綠色設計標準。
2.4? 增強各專業(yè)協(xié)調能力
在設計過程中,由于各專業(yè)協(xié)調不充分,導致設計中出現(xiàn)了很多沖突問題。在BIM模型中含有建筑幾何信息、物理信息以及拓撲信息。物理信息指的是建筑組件相關物理性質的信息,幾何信息指的是建筑空間特征信息,拓撲信息指的是組件之間的相關性信息。使用BIM技術可以更詳細的分析建筑技術經濟性、建筑功能性,利用數(shù)據(jù)信息建立模型,利用模型展開分析。在模型的基礎上展開各專業(yè)的交流溝通,加快問題解決速度,將設計和施工兩個環(huán)節(jié)連接起來,縮短建筑設計的時間。
3? BIM技術對傳統(tǒng)建筑設計方法的沖擊
3.1? 空間設計
使用BIM技術進行空間設計,設計師要使用計算機軟件模擬出虛擬建筑模型,在虛擬模型中使用多角度的建筑構件,為設計師提供3D環(huán)境,虛擬建筑構件為智能建筑設計提供科學參數(shù),使得虛擬模型內含有詳細的構件信息。在建筑設計時,設計人員根據(jù)統(tǒng)一的3D模型展開工作,建筑設計人員以及業(yè)主都可以直接了解房間面積以及尺寸,從各個角度查看設計方案,使用計算機在建筑中實現(xiàn)3D漫游。和傳統(tǒng)建筑設計相比,BIM技術下結構設計上有著得天獨厚的優(yōu)勢,憑借BIM技術的造型能力和視覺優(yōu)勢,使得BIM技術成為設計的可視化載體。使用BIM技術可以全方位展示3D建筑設計效果,讓復雜的空間上合計呈現(xiàn)出更直觀的效果,降低空間設計對設計師的空間感要求,通過3D展示讓設計中空間銜接和構件定位得到直接展示。
使用BIM技術之后傳統(tǒng)二維設計圖紙逐漸被取代,設計師將更多的精力放在結構設計上,而不是圖紙的表達上。例如:在鳥巢設計中,由于外形奇特,建筑結構復雜,涉及到很多鋼構件,使用二維圖紙呈現(xiàn)設計效果十分困難,空間定位和搭接的展示存在很大缺陷,影響到后續(xù)施工。因此使用BIM技術建立三維模型,讓三維模型呈現(xiàn)出鳥巢異型鋼構件的機構,讓結構設計得到更好的呈現(xiàn)。
3.2? 設計溝通
在建筑結構設計中,需要由多個領域的人員參與設計,由多組人員進行協(xié)調合作施工。加強設計過程中的信息反饋是提高建筑設計效率的核心。在設計方、施工方以及業(yè)主之間進行溝通的過程中,由于在認知水平上存在偏差,會導致三者之間存在溝通低效的問題。使用BIM技術可以提高溝通效率,使用動畫演示方式對施工過程進行展示,讓施工人員的技術交底工作更順利進行,減少和業(yè)主之間溝通偏差。
在設計階段,需要設計師和空調、給排水、電氣等多個專業(yè)人員進行協(xié)調設計,在使用BIM技術后,多個專業(yè)技術人員可以利用BIM模型展開討論協(xié)調,從而獲得可行性設計。在傳統(tǒng)設計方法中,對各個專業(yè)設施進行協(xié)調設計十分復雜,如果處理不好會造成施工變更的反復出現(xiàn)。使用BIM信息模型,可以將建筑和設施之間的沖突完整的呈現(xiàn)出來,使用三維模型進行查看,更準確快速的發(fā)現(xiàn)問題,對設計展開調整,規(guī)避施工風險問題[2]。如果使用傳統(tǒng)設計圖紙,發(fā)現(xiàn)問題需要變更設計圖紙,一處問題,可能需要變更張圖紙,變更設計圖紙會帶來大量的工作量。使用BIM技術進行變更,只需要調整一部分,軟件可以自動調整其他部分的變更,讓設計師的工作時間得到節(jié)約。
例如:在某圖書館設計中,使用BIM技術進行建筑設計,對門窗、防火區(qū)域以及施工材料等進行統(tǒng)計,并可以實現(xiàn)同步更新,節(jié)省了人力成本。使用BIM技術之后,可以將二維設計圖紙轉變?yōu)槿S設計圖紙,從單一枯燥的圖紙轉變?yōu)樯鷦诱鎸嵉哪P?,業(yè)主可以直接感受到空間設計。業(yè)主提出樓梯設置位置的疑問,設計師可以利用軟件展示樓梯的視覺效果,提高了和業(yè)主溝通的效率。
3.3? 流程控制
在建筑設計中使用BIM技術可以更好的控制流程,傳統(tǒng)建筑設計方法未進行建筑內部和環(huán)境的分析,無法準確計算施工過程中對能源、建材等的消耗,無法滿足現(xiàn)代建筑行業(yè)的需求。應用BIM技術需要在設計過程中進行能耗的計算和評估,為設計過程和施工過程提供數(shù)據(jù)支持。在建筑設計中,對能效評估主要利用模型圖紙和工程圖紙展開,BIM技術的應用可以極大程度上簡化設計工作,在設計分析中發(fā)揮著巨大作用。在設計過程中使用準確數(shù)據(jù)進行采光和通風的設計。例如:在上海世博中心建筑的設計上,使用BIM技術的Ecotect軟件對日照情況、溫度情況以及采光狀況展開了設計,從多個方位實現(xiàn)建筑設計,提高建筑設計的可行性[3]。在設計過程中,需要統(tǒng)籌安排新能源的節(jié)能、資源回收以及節(jié)水,需要應用多種節(jié)能技術。通過控制施工過程中能源的消耗、新能源的使用以及可再生材料的利用,讓世博中心成為了我國三星級環(huán)保建筑。建筑設計階段確定了使用建筑期間的80%能效。在設計早期要注意評估建筑能效,以便于設計、施工以及運營的順利進行。
4? 結論
綜上所述,本文基于BIM技術應用優(yōu)勢,研究了BIM技術應用帶給傳統(tǒng)建筑設計方法的沖擊。在應用BIM技術后,建筑空間設計、設計溝通以及流程設計都得到了極大優(yōu)化,建筑設計效率得到了極大的提升。
參考文獻:
[1] 黃倫鵬,肖松濤,郝艷俊,王勝蘭.信息技術背景下鋼結構節(jié)點的BIM技術應用研究探討[J].居舍,2019(3):56.
[2] 楊傳光.基于BIM技術的綠色建筑設計施工一體化應用[J].自動化與儀器儀表,2018(12):226~228.
[3] 舒欣,張奕.基于BIM技術的裝配式建筑設計與建造研究[J].建筑結構,2018(23):123~126+91.