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BIM技術在建筑設計中的應用

作者:湖南力衡科技有限公司 發布日期:2019-07-30 10:18:07 【 字號:  

摘要:隨著經濟社會的發展和人們生活水平的提高,人們對建筑項目的質量水平也提出來更高要求和期待。建筑設計作為建筑項目實施的重要組成部分,其設計上的合理性、實用性、美觀性和安全性等問題都是衡量建筑質量的重要指標。本文對BIM技術在建筑設計中的應用進行了簡要的分析和介紹,以期為專業的建筑設計師提供一定的理論指導和建議。

一、BIM 技術概述

BIM技術即建筑信息模型,其核心是利用計算機進行建筑工程三維模型的的虛擬建立,并通過一系列的數字化技術為該虛擬模型提供完整的、與建筑實際要求相一致的建筑工程信息庫。在該信息庫中記錄了大量的建筑物構件幾何信息、專業屬性以及構件狀態信息,同時還記載了大量的空間、運動行為等非構件的狀態信息。在虛擬三維模型中,存儲了大量的建筑工程信息,實現了建筑信息的集成化信息處理方式,從而可以高效、便捷地進行建筑的結構設計、設備管理、相關成本計算、工程量統計和物業管理等活動。因此,BIM技術在建筑設計中管理著整個建筑生命周期的全部信息,并自設計工作中發揮著重要的作用。

BIM技術的應用是將建筑設計中的構件對象化處理,通過編碼利用數字化的對象對真是的建筑構件進行描述和表現。對象的存在需要一系列的參數對其進行屬性的描述,因此,對象的代碼中必須包含對應的屬性參數設置,這些參數的設置一般都是預先遵循某一規則已經定義好的,從而構成了建筑構件的屬性參數。例如,對于建筑設計中的一面墻,其屬性參數需要包括長、寬、高等基本幾何信息,墻體材料、保溫性能、、墻體規格等性能信息以及墻體表面處理方式、墻體造價等其他信息。在一般的CAD繪圖軟件中,建筑物的墻體簡單地運用兩條平行線進行二維空間表達,平行線條之間是沒有任何關聯的。

二、BIM 技術應用現狀

目前,BIM技術在建筑行業的應用已經得到了學術界和建筑業的廣泛認可,并在我國的建筑設計上得到了廣泛的應用和普及。在國內,BIM技術得到了國家科技重點項目的支持,國內很多專業的建筑設計研究人員也都積極響應國家政策,將BIM技術在建筑設計中的應用納入到了研究范圍中,并穿造出了一系列具有代表性的作品。例如,利用螺旋雙曲面玻璃對上海中心大廈的塔樓幕墻設計,該設計的結構空間系統和布局相當復雜,這是傳統建筑設計不可能實現的建筑項目。BIM技術在建筑設計中的應用,可以有效地解決對復雜曲面進行平立剖面定位的問題,同時促進了建筑專業和結構專業的協調配合。此外,我國與國際建筑大師扎哈合作設計的望京SOHO也是BIM技術在建筑設計應用中得典型代表作品。在傳統的建筑設計流程中,很多不合理、不科學的設計構思都是難以直接觀察到的,因此需要大量的實際檢測和驗證,造成了很大程度上的時間成本和資源成本浪費。利用BIM技術可以準確、快速地定位到建筑設計中不合理和不科學的地方,從而大大提高了設計工作的高效性和可靠性。

三、BIM 技術在建筑設計過程中的應用

1、方案設計階段

建筑方案的設計是建筑施工的前提和基礎,對整個建筑項目的質量和工程進度起著至關重要的作用。在建筑設計的初級階段對建筑項目進行大致的建模工作,等到初始方案成型厚,基本上完成了建筑模型設計的大部分工作。此時,可以觀察到整個建筑項目的平面、立面以及剖面縮略,并結合建筑項目的實際參數要求進行初始方案的調整和優化。利用BIM技術,可以實現三維虛擬模型與建筑縮略圖的完美融合,從而保證設計方案和設計圖紙的配套統一,并直觀地將建筑設計模型和設計想法呈現給相關項目審核人,便于項目審核人和建筑師之間的交流和溝通,是進行現代化建筑設計的全新途徑。將BIM技術廣泛地應用于建筑設計中,可以實現三維空間建模,平面、立面和剖面建模,并實現對模型的動態實時更新,這種將BIM技術貫穿于建筑設計全過程中得做法,大大提高了方案設計階段得工作效益,加強了不同設計小組之間的交流和合作,推動建筑設計從初級繪圖設計進入到了輔助設計階段。

2、技術設計階段

在技術設計階段,BIM技術和建筑設計的的技術結合,可以快速地實現二維工作圖紙和三維建筑模型的轉換,實現平面和立體之間的無縫對接轉換。利用BIM技術,可以方便快捷地進行實際建筑的構建對象添加,如門、窗戶、墻體、樓梯等構件的添加,根據建筑的實際尺寸要求和屬性要求進行相應的添加,可以快速地觀察到不同構建組合后的效果圖。這種虛實對照的比較和模擬,大大提高了建筑設計的合理性和可行性。此外,對于一些結構相對比較復雜的建筑形體,可以利用BIM技術實現任意位置的剖面分析和模擬,從而有效地避免了設計盲區帶來的質量安全問題。利用BIM技術,只需要將相應的計算公式添加到明細表中,就可以快速計算出整個建筑項目的實際面積。

3、施工圖繪制階段

在完成建筑的方案設計和技術設計工作之后,可以進入到建筑設計的最后階段,即建筑施工圖繪制階段。在該階段,需要完成對建筑構件的添加和相關平面、立面、剖面模型的完善,并在施工圖紙上明確標記建筑構件的具體尺寸,最后完成施工圖的繪制工作。此外,利用BIM技術還可以在三維建筑模型效果圖上增加相應的材質,從而使項目審核人能夠從視覺上感受到整個建筑的形式風格。

通過對BIM技術在建筑設計各個階段中的應用可知,BIM技術的應用是實現建筑綠色環保的重要途徑和選擇,也是貫徹我國社會主義科學發展觀的具體體現,相信BIM技術在建筑設計中得應用將很快成為主流發展趨勢。

四、 結語

隨著科學技術和信息化技術的發展和應用,建筑行業也經歷了巨大的發展和改革。BIM技術作為一項具有廣大發展空間的信息化技術和手段,為建筑設計提供了更多的選擇和途徑,同時也為建筑師的個人綜合能力提高和設計團隊的協調合作提出了全新的要求。目前,BIM技術在建筑設計過程中已經得到了廣泛的應用和發展,并取得了很好的經濟效益和社會效益。但這種應用和發展尚處于初級階段,相信在不久的將來,經過學術界和建筑業的強強聯合和配和,可以實現BIM技術在建筑設計應用中的高效作用,并推進我國建筑行業的發展上升到新的臺階。

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