劉曉翠

摘 要：建筑是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ)，在信息化的不斷沖擊下，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在建筑業(yè)中占有舉足輕重的地位，廣泛地應(yīng)用于各種建筑工作中，取得了顯著的效果，為建筑工程提供了充足的設(shè)計(jì)依據(jù)，有效地保證了建筑工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。所以相關(guān)工程人員需要加強(qiáng)BIM技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)管理，制定相應(yīng)的政策，才能推動(dòng)建筑行業(yè)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑方案;信息

前言

目前，我國(guó)城市化進(jìn)程加快，在這樣的社會(huì)背景下，BIM技術(shù)在我國(guó)有著更大的發(fā)展空間。運(yùn)用BIM技術(shù)，可以在進(jìn)度控制、節(jié)約資源、改進(jìn)工藝、降低生產(chǎn)成本等方面發(fā)揮重要作用。以此為基礎(chǔ)，通過(guò)軟件的支持，建筑設(shè)計(jì)者可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立一個(gè)三維立體的建筑模型，并根據(jù)此動(dòng)態(tài)調(diào)整和模擬整個(gè)設(shè)計(jì)思路，以最大限度地保證建筑設(shè)計(jì)方案的可行性。

1 BIM技術(shù)的內(nèi)涵與特點(diǎn)

BIM技術(shù)又稱(chēng)建筑信息模型，是設(shè)施物理性能和功能特性的數(shù)字化表現(xiàn)。采用BIM技術(shù)可以提高建筑設(shè)計(jì)方案的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，不僅可以避免施工過(guò)程中對(duì)資源的過(guò)度消耗，而且可以提高建筑工程施工的工作效率和最終成果質(zhì)量。從另一個(gè)角度看，BIM技術(shù)也是一種CAD技術(shù)，它依靠建筑設(shè)計(jì)對(duì)象，能夠用數(shù)字來(lái)描述建筑信息，并把所有的建筑信息集中到一個(gè)虛擬模型中，這也是國(guó)內(nèi)建筑業(yè)的重大變革。在民用建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合BIM技術(shù)，將工程內(nèi)部的物理特性、材料特性等虛擬模型中的建筑信息進(jìn)行收集。BIM技術(shù)不僅可用于建筑設(shè)計(jì)，也可用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備管理和成本分析等領(lǐng)域。因?yàn)槭┕け旧淼闹芷谔L(zhǎng)，而B(niǎo)IM的存在可以幫助施工單位進(jìn)行一體化管理，模擬實(shí)際施工運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上，施工單位進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而提高整體設(shè)計(jì)水平，減少工程預(yù)期投資，強(qiáng)化整個(gè)工程的效果。采用三維建模技術(shù)，建立基于虛擬平臺(tái)的建筑物實(shí)體仿真模型，對(duì)建筑物的設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化管理，BIM技術(shù)在建筑工程中的廣泛應(yīng)用為今后建筑業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

2建筑方案設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1仿真模擬分析，選擇優(yōu)化方案

設(shè)計(jì)方案時(shí)，需要建立基于BIM建筑模型的核心平臺(tái)，所有建筑信息都包含在BIM建筑模型中，包括建筑物的力學(xué)參數(shù)、物理特性、材料特性等。具有繪圖功能的BIM技術(shù)，可對(duì)點(diǎn)、線、面進(jìn)行獨(dú)立操作，若涉及建筑物改造，只需調(diào)整結(jié)構(gòu)，且所有相關(guān)數(shù)據(jù)都在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，不受其它因素的影響，具有很高的集成性。采用BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)仿真性的氣候模擬和結(jié)構(gòu)模擬，即將三維建筑模型與不同時(shí)間、不同天氣條件、日照、風(fēng)向等因素相結(jié)合，為設(shè)計(jì)者提供無(wú)限接近現(xiàn)實(shí)的動(dòng)態(tài)模擬圖像。將Revit軟件的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能與Ecotect氣候工具的WeatherTool功能相結(jié)合，相關(guān)人員可將建筑物及其周?chē)h(huán)境的具體參數(shù)代入到計(jì)算機(jī)模型中，再根據(jù)建筑物在不同季節(jié)、不同天氣條件下的風(fēng)向、太陽(yáng)輻射等環(huán)境因素變化，最終確定現(xiàn)行建筑形態(tài)方案在采光、通風(fēng)等方面的可行性。

參數(shù)化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是模型與各個(gè)圖元之間的聯(lián)系，利用系統(tǒng)自行建立或根據(jù)實(shí)際情況人工建立。使用BIM技術(shù)修改參數(shù)比較方便，參數(shù)信息可以相互反映在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

設(shè)計(jì)者可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中完成設(shè)計(jì)所需的自然環(huán)境考慮，進(jìn)而進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，調(diào)整距離等手段。我們所說(shuō)的建筑間距，是指在同一建筑區(qū)域內(nèi)，建筑物間的實(shí)際距離，它決定了建筑物使用者外部環(huán)境的可見(jiàn)性和光照度，進(jìn)而影響人們的生活、工作經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)Ecotect軟件的“陰影范圍”模塊，將不同時(shí)間和太陽(yáng)高度的建筑陰影分布具象為BIM技術(shù)模型，從而設(shè)計(jì)出更合理的建筑間距規(guī)劃方案。由此，一方面避免了建筑物間的間距過(guò)小，造成不必要的視線遮擋;另一方面也避免了建筑物間距離過(guò)大，達(dá)到節(jié)約土地資源的綠色建筑目的。與此同時(shí)，結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)參考對(duì)比，協(xié)助設(shè)計(jì)者完善優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用BIM分析工具，對(duì)降溫、供暖需求進(jìn)行分析，確定日照指數(shù)，選擇適合建筑節(jié)能的具體設(shè)備。在工程建設(shè)中，隨著各種新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用，工程上對(duì)BIM技術(shù)所建立的三維空間立體模型進(jìn)行了分析和總結(jié)：該技術(shù)利用各種施工數(shù)據(jù)構(gòu)造出三維立體模型，通過(guò)不同的角度展示建筑構(gòu)件的各種內(nèi)容，當(dāng)設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)某一施工作業(yè)存在錯(cuò)誤時(shí)，只需對(duì)三維立體模型進(jìn)行修改，即可有效地確定施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，為施工進(jìn)度的順利進(jìn)行提供有力的數(shù)據(jù)保障。

2.2工程數(shù)據(jù)唯一，數(shù)據(jù)信息動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)

實(shí)際工程施工中，采用BIM技術(shù)，對(duì)建筑信息進(jìn)行集成，建立單一的工程數(shù)據(jù)源。建設(shè)工程實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，各主體之間應(yīng)建立良好的合作關(guān)系，相互配合。利用BIM技術(shù)可以使相關(guān)主體之間相互協(xié)作。實(shí)施BIM技術(shù)應(yīng)用，需要以虛擬平臺(tái)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，構(gòu)建三維立體建筑模型，加強(qiáng)各項(xiàng)目間的互聯(lián)互通，保證各種信息能夠正常傳遞，實(shí)現(xiàn)信息共享。采用BIM模式時(shí)，建筑工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容可放入關(guān)聯(lián)模型文件中，且模型文件與數(shù)字化建筑信息數(shù)據(jù)庫(kù)的功能一致，涵蓋了建筑工程的所有信息。為此，將BIM技術(shù)的參數(shù)化、可視化設(shè)計(jì)功能與建筑的形態(tài)設(shè)計(jì)相結(jié)合，能完美地將設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性思維以造型的形式呈現(xiàn)出來(lái)，滿(mǎn)足不同角度、不同視點(diǎn)的模型觀察需求，幫助設(shè)計(jì)者快速發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的缺陷，為設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的細(xì)化和調(diào)整提供極大的方便。

2.3可視化的協(xié)同作業(yè)

BIM技術(shù)可作為協(xié)同設(shè)計(jì)和可視化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)支撐。可視化應(yīng)用在建筑業(yè)中的作用是非常重要的，面對(duì)傳統(tǒng)的施工圖紙施工人員不能根據(jù)其上勾勒出的線條更深刻地理解整個(gè)建筑，而建筑物的實(shí)際結(jié)構(gòu)形式則只能由施工人員自己去想象，2D設(shè)計(jì)圖帶來(lái)的施工資料非常缺乏。相對(duì)于2D設(shè)計(jì)圖的數(shù)據(jù)不足，BIM技術(shù)能夠直觀地將建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出來(lái)，使傳統(tǒng)的線條以立體的圖像呈現(xiàn)在建筑者面前，使建筑者對(duì)建筑結(jié)構(gòu)有了更深層次的理解，從而能充分地減少建筑工程在建模過(guò)程中各環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的問(wèn)題，從而最大程度地保證了各環(huán)節(jié)之間的信息交換，同時(shí)更有效地促進(jìn)了建筑工程中各不同施工環(huán)節(jié)的工作效率。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)軟件，以中心文檔為基礎(chǔ)，各自組建自己的本地文檔，并建立自己的專(zhuān)屬工作平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建的可視化模型，能夠滿(mǎn)足相關(guān)人員在幾何、物理、功能等不同層次上對(duì)施工參考要求，達(dá)到圖紙、設(shè)計(jì)、實(shí)際施工三方一致，加強(qiáng)了各環(huán)節(jié)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)者的溝通與交流，實(shí)現(xiàn)綠色建筑整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。

2.4選擇技術(shù)軟件

工程實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合業(yè)主的實(shí)際需要展開(kāi)工作，并應(yīng)在各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的處理措施，采用具有不同特點(diǎn)的模型體現(xiàn)設(shè)計(jì)的真實(shí)效果。運(yùn)用BIM技術(shù)，可以有效地將各類(lèi)繁雜的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集成處理，同時(shí)又能借助相應(yīng)的工作軟件將工程所需的各種數(shù)據(jù)導(dǎo)出。BIM技術(shù)所需的軟件工具還不完善，繪圖工具也沒(méi)有結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，加之軟件版本更新太頻繁、價(jià)格太高，使相關(guān)設(shè)計(jì)人員無(wú)法及時(shí)跟進(jìn)所需軟件工具的使用。由于BIM技術(shù)具有較高的兼容性，因此在實(shí)際應(yīng)用中仍應(yīng)選擇BIM技術(shù)作為整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的技術(shù)支持，而且BIM技術(shù)還具有較高的準(zhǔn)確度和容錯(cuò)能力，可以有效地降低不同專(zhuān)業(yè)間施工圖的比選難度，從而提高總體工程效率。

結(jié)語(yǔ)

總之，將BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然選擇。實(shí)踐證明，要根據(jù)建筑工程的具體情況和特點(diǎn)，確定控制要點(diǎn)，才能有效地改善傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法存在的平面化、獨(dú)立性等問(wèn)題，使建筑設(shè)計(jì)工作更加全面、方便。

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