孫源祥
摘 要:隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,各種新生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)和應用推動建筑業(yè)布局發(fā)生了重大變化。特別是BIM信息技術(shù)在建筑規(guī)劃和設(shè)計項目中的應用,極大地提升了建筑規(guī)劃質(zhì)量?,F(xiàn)階段,當BIM信息技術(shù)用于建筑規(guī)劃和設(shè)計項目時,仍然存在某些問題,嚴重影響建筑規(guī)劃和設(shè)計項目的質(zhì)量。因此,在具體應用過程中,相關(guān)設(shè)計計劃人員必須正確認識使用BIM信息技術(shù)的風險,積極促進BIM信息技術(shù)在建筑規(guī)劃與項目設(shè)計中的應用。
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);建筑工程;設(shè)計管理;應用探討
中圖分類號:TU7;TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1064(2021)04-046-02
DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.023
隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和城市化進程的不斷推進,現(xiàn)代工程建設(shè)正朝著科學化的方向發(fā)展。施工圖設(shè)計是工程建設(shè)中的關(guān)鍵階段,設(shè)計計劃的管理效率會直接影響建設(shè)項目的施工效率,甚至危及建筑質(zhì)量。因此,在制定施工設(shè)計方案過程中,運用BIM等技術(shù)可以為設(shè)計管理提出新的發(fā)展思路,進而確保整體工程的質(zhì)量。
1 BIM在建筑工程設(shè)計管理中的技術(shù)特點
1.1 協(xié)調(diào)工程項目
BIM技術(shù)可以根據(jù)智能技術(shù)分析數(shù)據(jù)和信息,根據(jù)不同技術(shù)和專業(yè)交叉問題的集合全方位協(xié)助工程建設(shè)。在整個工程建設(shè)項目過程中,BIM的協(xié)調(diào)服務項目可以滲透到每個階段,并加強與建設(shè)項目部門的溝通,避免出現(xiàn)建筑工程無法解釋或模棱兩可的情況,確保工程建設(shè)順利進行[1]。
1.2 BIM模擬性特點
BIM技術(shù)在仿真方面優(yōu)勢明顯,它不僅可以模擬建筑物的外部形狀,而且可以模擬建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并在各種實體模型上執(zhí)行模擬級別的實際操作。根據(jù)BIM技術(shù),可以在計算機上建造更加完整的建筑物。此外,根據(jù)BIM工程施工仿真模擬,對相關(guān)問題進行調(diào)整,可以獲得更合適的方案設(shè)計。
值得一提的是,BIM技術(shù)可以模擬特定建筑物的特征。例如,在發(fā)生地震時模擬消防員的救援路線以及樓內(nèi)人員的實際逃生路線等,使用傳統(tǒng)的二維工程圖則很難做到這一點。
2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的重要作用
2.1 建筑模型三維可視化
BIM技術(shù)可以基于2D工程圖構(gòu)建3D建筑模型。此功能將傳統(tǒng)的平面設(shè)計轉(zhuǎn)換為三維設(shè)計方案,方便設(shè)計人員掌握設(shè)計模型的要點,并直接觀察三維建筑模型的錯誤造型設(shè)計,提高了建筑規(guī)劃設(shè)計的安全效果[2]。
2.2 建筑工程信息集成化
應用BIM技術(shù)的關(guān)鍵是信息內(nèi)容數(shù)據(jù)庫的查詢,并且基于三維體系結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)建查詢數(shù)據(jù)庫。它不僅包括建筑設(shè)計計劃信息,而且涵蓋從項目設(shè)計到工程設(shè)計的所有內(nèi)容。實際工程建設(shè)的信息材料要比涵蓋整體工程建設(shè)過程的各種信息資源多,每個階段都可以使用交互式軟件,將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),以傳輸實體模型數(shù)據(jù),確保建設(shè)項目的基本實體模型信息內(nèi)容在建設(shè)過程中保持一致。
2.3 優(yōu)化建筑方案
BIM軟件和配套設(shè)施的各種優(yōu)化工具可以改進復雜的建設(shè)項目,并取得良好的改進效果。BIM集成5D技術(shù)完成對建設(shè)項目計劃方案的改進,將項目設(shè)計與長期投資分析緊密結(jié)合,并根據(jù)計算得出設(shè)計方案變更對收益率的風險關(guān)聯(lián)。之后,可以在施工項目中隨時隨地修改施工方案,并獲得相應反饋。
3 BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計管理中的應用要點
3.1 方案輔助設(shè)計管理
BIM技術(shù)是信息技術(shù)的物理模型,因為物理模型最初是在信息內(nèi)容的支持下創(chuàng)建的。因此,它可以合理快速地反映信息內(nèi)容的變化,這也是許多室內(nèi)設(shè)計師在建筑規(guī)劃設(shè)計過程中常用的一種新方法,是典型的參數(shù)化建模。為復雜工程建筑制定設(shè)計計劃時,使用參數(shù)化設(shè)計更改三維建模軟件計劃,可以合理地控制工程建筑物的形狀。參數(shù)化設(shè)計方案的關(guān)鍵是參數(shù)更改后對工程建筑物的形態(tài)作出必要參數(shù)更改。設(shè)計人員在完成設(shè)計方案和實際性能指標,以及與建筑規(guī)劃相關(guān)的比較分析的任務后,篩選出更有效的計劃。另外,必須更改工程建筑物的主要參數(shù),進一步提高建筑物的設(shè)計和管理質(zhì)量。
3.2 設(shè)計協(xié)同優(yōu)化
協(xié)同設(shè)計方案是工程和建筑設(shè)計管理中必須解決的關(guān)鍵問題。二維施工圖在協(xié)同管理方面存在很多困難,特別是當某些建設(shè)項目的設(shè)計非常復雜時,難度可能會更高。由于工程建筑的設(shè)計計劃是一個跨越多個技術(shù)專業(yè)并且需要許多人協(xié)作的項目,因此,技術(shù)專業(yè)的特征是不同的,設(shè)計概念也有很大的差異。在設(shè)計計劃中,會存在設(shè)計漏洞或設(shè)計矛盾,并且很可能出現(xiàn)返工現(xiàn)象。如果將BIM技術(shù)應用于工程建筑設(shè)計以執(zhí)行前瞻性設(shè)計計劃,則可以合理地集成分析數(shù)據(jù),檢查不同設(shè)計方案之間的差異。此外,以更直觀的形式應用多樣化的信息內(nèi)容,向設(shè)計人員展示。在這種情況下,設(shè)計師可以仔細觀察工程圖的實際三維效果,充分發(fā)揮其專業(yè)領(lǐng)域的使用價值,使設(shè)計方案得到改進[3]。
3.3 BIM技術(shù)模型在碰撞檢查中的應用
對于建筑設(shè)計計劃特別是管線設(shè)計計劃,設(shè)計人員通常會盡可能多地處理預制部件問題,傳統(tǒng)的2D工程圖很難顯示工程建筑物的建造情況,因此無法充分反映建筑系統(tǒng)彼此之間的碰撞狀況,或預制構(gòu)件與工程建筑系統(tǒng)之間的沖突。由于2D工程圖的準確性不足,在工程施工中容易忽略一些碰撞問題,這給工程施工帶來很大的不便。BIM技術(shù)根據(jù)多層三維建筑模型用于工程建筑設(shè)計計劃中,并在模擬練習的基礎(chǔ)上進行碰撞測試,管線沖擊問題也會更加清晰。在數(shù)據(jù)可視化設(shè)計計劃環(huán)境中,可以幫助設(shè)計計劃人員改進項目設(shè)計,盡力避免可能發(fā)生的管線沖突。
3.4 制定科學信息化的管理策略
在應用BIM技術(shù)時,許多企業(yè)無法達成共識。一家企業(yè)能夠取得成功,但BIM管理方法無法復制到另一企業(yè)的應用程序中,由此鼓勵不同企業(yè)增加使用計算機管理時難度。因此,開發(fā)BIM技術(shù)管理方法,令其對外界更為開放,降低中后期維護保養(yǎng)必需的花費,確保BIM實體模型包含的信息可以延續(xù)下來,設(shè)計方案的信息延續(xù)給施工,施工集成化的信息延續(xù)給運維。
4 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的實際應用
4.1 在可行性研究階段的應用
建筑規(guī)劃的第一個階段是工程項目的可行性階段,這是確保工程建筑質(zhì)量的基礎(chǔ),必須對工程建筑的自然環(huán)境進行分析和科學研究。BIM技術(shù)可以圍繞建筑模型生產(chǎn)數(shù)據(jù)制定可視化設(shè)計計劃,投資者可以使用該物理模型,明確和了解項目中可能發(fā)生的投資消耗問題,及時進行更正,有助于控制成本并提高施工質(zhì)量。BIM技術(shù)還可以改善早期項目,避免因管理決策的變更而導致的成本上升問題,并將架構(gòu)規(guī)劃設(shè)計的早期管理決策集中在整個項目過程中。
4.2 在建筑模型上的應用
建筑模型可以完善建筑規(guī)劃和施工團隊的設(shè)計理念,在實際設(shè)計過程中,建筑模型制作具有很高的使用價值,包括建筑設(shè)計與設(shè)計的各種課程和核心概念。建筑模型的構(gòu)建必須首先建立建筑的某些物理標準,并添加核心概念,逐步建立建筑物的實際情況和實際特征,對建筑物內(nèi)部和外部進行多維分析,確保建筑物的合理性。
4.3 在建設(shè)施工階段的應用
建筑工程的建設(shè)施工是計劃設(shè)計的實施,傳統(tǒng)平面設(shè)計使用2D工程圖,導致工程施工可行性分析不完善、工程施工工期不確定、工程施工效率低下等問題,嚴重影響建筑工程質(zhì)量,運用BIM技術(shù)可以有效避免這一問題[4]。
BIM技術(shù)還可以及時解決施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的設(shè)計錯誤,或工程和施工技術(shù)之間的矛盾,它將各個技術(shù)學科之間的信息內(nèi)容聯(lián)系起來,計算出項目建設(shè)計劃中的關(guān)鍵問題,立即進行計劃設(shè)計改進,合理降低項目投資成本,有助于縮短工期,合理協(xié)調(diào)各種工程和建造技術(shù)之間的差異,提高建設(shè)質(zhì)量。
4.4 在運行維護階段的應用
BIM技術(shù)可以存儲項目建設(shè)各個環(huán)節(jié)的信息內(nèi)容,如果需要更改,則將同時升級BIM實體模型的主要參數(shù),改進整體實體模型。BIM技術(shù)可以對工程項目進行實時分析,獲取工程建筑的特征、容量、應用狀態(tài)等基本信息,并根據(jù)場地條件顯示更合適的施工方案。
5 結(jié)語
總的來說,盡管BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計過程中仍處于起步階段,但是作為一種新型管理技術(shù),其在特定用途下的使用價值,例如設(shè)計計劃,檢查,工程圖,練習,演算;工程施工過程中活動場所的布局,圖紙審查記錄,工程施工模擬和工程施工審查,安全技術(shù)公開,預制件生產(chǎn)加工,安裝模擬,進度控制,安全質(zhì)量和安全檢查,工程量清單和配置管理;在運維管理階段中使用三維可見性,并整合全息投影信息內(nèi)容;完善的管理運維服務,學習培訓和遠程診斷,工藝流程仿真等,已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。
參考文獻
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