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摘要:在当前的建筑工程领域中,对于 BIM 技术的应用十分广泛,属于一种数据化工具,无论是设计阶段、建造阶段,还是施工管理阶段,都发挥着重要的作用。因此,研究BIM技术在建筑设计与施工中的应用具有重要意义。下面笔者就对此展开探讨。
关键词:BIM技术;建筑设计;施工;应用;
1 BIM技术应用概述
1.1 应用优势
针对建筑项目的设计、建造和运营,需要开展一系列的讨论,做出决策,且各方需要有效沟通,才能保证整个工程从设计到运营的有序性。在这个过程中涉及的内容都可以利用 BIM 实现可视化,模拟施工过程等,从而对招投标工作、施工工作给出有效指导。在此前提下,还会构造出 5D 模型。在模型中引入造价控制,可使工程建设得到全方位的把控。借助 BIM 技术建设良好的构架理念,利用计算机对工程的真实行为进行仿真,可以帮助工作人员针对建筑的整个生命周期做好系统规划,以便细化设计工作、运营工作和维护管理等,每个阶段都可以利用模型处理信息,以便实现使用需求。
1.2 运用流程
BIM 技术运用中流程化特征较为突出,主要以各项数据为基础,基于多项信息数据与实地调查能有效获取多项建筑参数以及建筑要求。通过实际获取的数据构建基础模型,在模型中补充建筑初始信息,以基本模型为蓝本,结合多个设计细节集中进行优化。建筑项目中有较多管线,设计时多数线路能在平行空间环境中交叉。通过 BIM 技术应用的支持,能突出建筑模型三维可视化特征,设计人员能直观看到管道内部交叉情况,对管道位置进行调整。做好转弯结构设计,促使各项交叉问题能得到有效控制。之后对管道位置重叠现状进行多重分析,在可视化环境中集中进行优化处理,保障多项设计活动正常进行。
2 BIM技术在建筑设计与施工中的应用
2.1 BI M技术在前期设计中的应用
首先,工程设计人员可以结合 BIM 技术的功能特征前往建筑施工现场开展实地勘察工作,结合本地气候条件,选择最适宜的设计方案;其次,应用 BIM 技术内的 Weather Tool 软件,可以精准地收集、统计本地气候信息,并将其转化为可视化影像,在建筑模型中进行模拟分析,充分了解地理、气候环境对建筑设计的影响,进而协助设计人员认定建筑的最佳方位和朝向。
2.2 BIM技术在方案设计中的应用
2.2.1 建筑室外空间优化
通过 BIM 技术可以对建筑施工区域进行空间分析,如场地的坡度、坡向等,为方案设计过程提供数据参考。
2.2.2 建筑内部空间可视化分析
可视化是BIM 技术最基本的功能,主要是根据项目的平面设计图建立建筑 3D 模型,将原本在平面设计中不能展示的结构尺寸和空间效果展示出来,便于优化内部空间造型与流线。同时,检查所有建筑空间以及相关设备和设施,更直观快速地看到建筑物实际完成后所产生的问题,了解未来工程全貌及预计施工过程。
2.2.3 BIM 技术在绿色建筑设计中的应用
1)节地与室外环境合理利用 BIM 技术,一方面可对建筑场地周围环境及建筑物空间进行模拟分析,得出合理的场地规划、交通物流组织、建筑物及大型设备布局等方案;另一方面,模拟建筑建成后,日照、通风、噪声等因素对建筑的影响,从而完善建筑设计方案,充分利用自然资源,减少建筑能耗,提高建筑的舒适度。2)节能与能源利用将专业建筑性能分析软件导入 BIM 模型进行能耗、热工分析,并根据分析结果调整设计参数,达到节约能源的效果。此外,可以通过 BIM 模型优化设计建筑的形体、朝向、楼距、墙窗比等,提高对自然能源的利用率,减小能耗。3)节水与水资源利用利用 BIM 技术,可以在 BIM 动态数据库中清晰地了解建筑物的日用水量,及时找出用水过多的原因;利用 BIM 模型统计雨水采集数据,根据此数据库确定不同地貌和材质对径流系数的影响,充分利用非传统水源。
2.3 管线综合与碰撞检查
首先,在构建建筑给排水管线系统 BIM 模型前,需逐一把管道、管件等构件加载至软件内,便捷相应参数,通过以上过程减少后续建设活动中管路的调整次数,提升工作效率。针对给排水系统设计阶段所需的各类管件、附件等均可由构件族库内载入,结合功能要求有针对性地调整部分管道属性,确定管道的具体类型名称、材质、连接方式、型号等信息。其次,在设计好排水管道得出基本属性信息后,在专业软件协助下建出给排水管线系统的 BIM 模型。为了使管线系统布置的精准性得到最大保障,可将 CAD 二维图纸和项目相链接,作为外部参照,结合图纸内容更精准地确定管道空间位置。CAD 图纸作为外部参照链接或整合至 BIM 建模过程中,能够协助设计人员在软件设计界面下直接阅览 CAD 图纸,减少设计错差。同时,应用 Revit Architecture 和 Revit MEP 2013 软件,基于专业协同设计落实建筑主体及给排水系统的 BIM 模型后,需对给排水管线进行管线综合,探寻存有碰撞问题的管线与设备,做出相应调整。在落实全部管线绘制与设备安置工作后,在三维视图内初步检查与调整管线,采用的调整方法有移动位置、调整标高等。如果一开始就启用“碰撞检查”功能,会检查出更多碰撞点,一方面不便于查找与修整,另一方面也会减缓计算机检查程序的速度。在探查到建筑图纸内存在管线交叉、碰撞问题后,需采用适宜的方法调整交叉管线的空间位置,以上操作遵循小管避让大管、给水管避让排水管等原则,设计人员要做到灵活运用。通常碰撞检查会伴随模型的几轮修改,碰撞检查的一般流程如图 1 所示。
2.4 施工优化与管理
2.4.1 性能模拟
(1)落实建筑室外场地风环境模拟,结合设定要求,采用多种仿真数据获得建筑所在地的气流方向、气流密度及风速等信息,以此为据测出建筑体的间距、朝向;(2)可以采用 Cadna/A软件等模拟分析噪声,结合相关数据,有针对性地管控施工噪声,将其对周边居民的影响与干扰降到最低;(3)综合模拟建筑能耗,基于传热原理对建筑物开展仿真测验活动,设计人员可把既往年间的能耗信息作为测评建筑实际能耗的主要依据,使用 BIM 技术后,借用 ES 软件模拟建立密封式模型,依次导入相关机电系统、建筑结构与湿度信息,比较不同模拟分析,设计适合建筑结构的最佳方案。
2.4.2 BIM 技术在成本管理方面的运用
在建设过程中,通过 BIM 系统,可以将工程成本与计划成本进行详细的比对分析,如果有超支现象,还可以查找出相关明细,找出具体原因,帮助管理人员针对施工过程进行优化,有益于工程成本管理水平的进步,降低整体成本支出。
2.4.3 进度管理
将施工计划导入 BIM 中,可以挑选其中的一项节点,对计划和实际进度进行比较,使管理人员对工程建设情况有直观的了解,查看工程的建设状态,如是否超前或延时。这样,对于之后的进度安排会更有针对性。
结束语
综上所述,对于我国建筑行业,BIM 技术是一种全新的技术手段,尽管其在实践中处于发展阶段,但该技术在建筑行业已占据很高地位,在完善建筑设计工作质量的价值已被认可,可见其有广阔的发展前景,未来建筑行业应积极将 BIM 技术与其他技术相结合,创新发展,创造出更多工程效益。
参考文献
[1]刘丹丹.BIM 技术及其在建筑设计中的应用研究[J].山东工業技术,2018(06):193-195.
[2]刘萍.BIM 技术在建筑设计中的应用及推广策略分析[J].建材与装饰,2018(26):122-125.
[3] 赵彬.BIM在建筑设计施工管理一体化中的应用与发展趋势[J].华东科技(综合),2019(04).155-156.
关键词:BIM技术;建筑设计;施工;应用;
1 BIM技术应用概述
1.1 应用优势
针对建筑项目的设计、建造和运营,需要开展一系列的讨论,做出决策,且各方需要有效沟通,才能保证整个工程从设计到运营的有序性。在这个过程中涉及的内容都可以利用 BIM 实现可视化,模拟施工过程等,从而对招投标工作、施工工作给出有效指导。在此前提下,还会构造出 5D 模型。在模型中引入造价控制,可使工程建设得到全方位的把控。借助 BIM 技术建设良好的构架理念,利用计算机对工程的真实行为进行仿真,可以帮助工作人员针对建筑的整个生命周期做好系统规划,以便细化设计工作、运营工作和维护管理等,每个阶段都可以利用模型处理信息,以便实现使用需求。
1.2 运用流程
BIM 技术运用中流程化特征较为突出,主要以各项数据为基础,基于多项信息数据与实地调查能有效获取多项建筑参数以及建筑要求。通过实际获取的数据构建基础模型,在模型中补充建筑初始信息,以基本模型为蓝本,结合多个设计细节集中进行优化。建筑项目中有较多管线,设计时多数线路能在平行空间环境中交叉。通过 BIM 技术应用的支持,能突出建筑模型三维可视化特征,设计人员能直观看到管道内部交叉情况,对管道位置进行调整。做好转弯结构设计,促使各项交叉问题能得到有效控制。之后对管道位置重叠现状进行多重分析,在可视化环境中集中进行优化处理,保障多项设计活动正常进行。
2 BIM技术在建筑设计与施工中的应用
2.1 BI M技术在前期设计中的应用
首先,工程设计人员可以结合 BIM 技术的功能特征前往建筑施工现场开展实地勘察工作,结合本地气候条件,选择最适宜的设计方案;其次,应用 BIM 技术内的 Weather Tool 软件,可以精准地收集、统计本地气候信息,并将其转化为可视化影像,在建筑模型中进行模拟分析,充分了解地理、气候环境对建筑设计的影响,进而协助设计人员认定建筑的最佳方位和朝向。
2.2 BIM技术在方案设计中的应用
2.2.1 建筑室外空间优化
通过 BIM 技术可以对建筑施工区域进行空间分析,如场地的坡度、坡向等,为方案设计过程提供数据参考。
2.2.2 建筑内部空间可视化分析
可视化是BIM 技术最基本的功能,主要是根据项目的平面设计图建立建筑 3D 模型,将原本在平面设计中不能展示的结构尺寸和空间效果展示出来,便于优化内部空间造型与流线。同时,检查所有建筑空间以及相关设备和设施,更直观快速地看到建筑物实际完成后所产生的问题,了解未来工程全貌及预计施工过程。
2.2.3 BIM 技术在绿色建筑设计中的应用
1)节地与室外环境合理利用 BIM 技术,一方面可对建筑场地周围环境及建筑物空间进行模拟分析,得出合理的场地规划、交通物流组织、建筑物及大型设备布局等方案;另一方面,模拟建筑建成后,日照、通风、噪声等因素对建筑的影响,从而完善建筑设计方案,充分利用自然资源,减少建筑能耗,提高建筑的舒适度。2)节能与能源利用将专业建筑性能分析软件导入 BIM 模型进行能耗、热工分析,并根据分析结果调整设计参数,达到节约能源的效果。此外,可以通过 BIM 模型优化设计建筑的形体、朝向、楼距、墙窗比等,提高对自然能源的利用率,减小能耗。3)节水与水资源利用利用 BIM 技术,可以在 BIM 动态数据库中清晰地了解建筑物的日用水量,及时找出用水过多的原因;利用 BIM 模型统计雨水采集数据,根据此数据库确定不同地貌和材质对径流系数的影响,充分利用非传统水源。
2.3 管线综合与碰撞检查
首先,在构建建筑给排水管线系统 BIM 模型前,需逐一把管道、管件等构件加载至软件内,便捷相应参数,通过以上过程减少后续建设活动中管路的调整次数,提升工作效率。针对给排水系统设计阶段所需的各类管件、附件等均可由构件族库内载入,结合功能要求有针对性地调整部分管道属性,确定管道的具体类型名称、材质、连接方式、型号等信息。其次,在设计好排水管道得出基本属性信息后,在专业软件协助下建出给排水管线系统的 BIM 模型。为了使管线系统布置的精准性得到最大保障,可将 CAD 二维图纸和项目相链接,作为外部参照,结合图纸内容更精准地确定管道空间位置。CAD 图纸作为外部参照链接或整合至 BIM 建模过程中,能够协助设计人员在软件设计界面下直接阅览 CAD 图纸,减少设计错差。同时,应用 Revit Architecture 和 Revit MEP 2013 软件,基于专业协同设计落实建筑主体及给排水系统的 BIM 模型后,需对给排水管线进行管线综合,探寻存有碰撞问题的管线与设备,做出相应调整。在落实全部管线绘制与设备安置工作后,在三维视图内初步检查与调整管线,采用的调整方法有移动位置、调整标高等。如果一开始就启用“碰撞检查”功能,会检查出更多碰撞点,一方面不便于查找与修整,另一方面也会减缓计算机检查程序的速度。在探查到建筑图纸内存在管线交叉、碰撞问题后,需采用适宜的方法调整交叉管线的空间位置,以上操作遵循小管避让大管、给水管避让排水管等原则,设计人员要做到灵活运用。通常碰撞检查会伴随模型的几轮修改,碰撞检查的一般流程如图 1 所示。
2.4 施工优化与管理
2.4.1 性能模拟
(1)落实建筑室外场地风环境模拟,结合设定要求,采用多种仿真数据获得建筑所在地的气流方向、气流密度及风速等信息,以此为据测出建筑体的间距、朝向;(2)可以采用 Cadna/A软件等模拟分析噪声,结合相关数据,有针对性地管控施工噪声,将其对周边居民的影响与干扰降到最低;(3)综合模拟建筑能耗,基于传热原理对建筑物开展仿真测验活动,设计人员可把既往年间的能耗信息作为测评建筑实际能耗的主要依据,使用 BIM 技术后,借用 ES 软件模拟建立密封式模型,依次导入相关机电系统、建筑结构与湿度信息,比较不同模拟分析,设计适合建筑结构的最佳方案。
2.4.2 BIM 技术在成本管理方面的运用
在建设过程中,通过 BIM 系统,可以将工程成本与计划成本进行详细的比对分析,如果有超支现象,还可以查找出相关明细,找出具体原因,帮助管理人员针对施工过程进行优化,有益于工程成本管理水平的进步,降低整体成本支出。
2.4.3 进度管理
将施工计划导入 BIM 中,可以挑选其中的一项节点,对计划和实际进度进行比较,使管理人员对工程建设情况有直观的了解,查看工程的建设状态,如是否超前或延时。这样,对于之后的进度安排会更有针对性。
结束语
综上所述,对于我国建筑行业,BIM 技术是一种全新的技术手段,尽管其在实践中处于发展阶段,但该技术在建筑行业已占据很高地位,在完善建筑设计工作质量的价值已被认可,可见其有广阔的发展前景,未来建筑行业应积极将 BIM 技术与其他技术相结合,创新发展,创造出更多工程效益。
参考文献
[1]刘丹丹.BIM 技术及其在建筑设计中的应用研究[J].山东工業技术,2018(06):193-195.
[2]刘萍.BIM 技术在建筑设计中的应用及推广策略分析[J].建材与装饰,2018(26):122-125.
[3] 赵彬.BIM在建筑设计施工管理一体化中的应用与发展趋势[J].华东科技(综合),2019(04).155-156.