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摘要:信息技術的發(fā)展使得bim技術在建筑設計領域得到廣泛應用,需要重點分析?;诖?,本文簡述了BIM技術的作用與特點,強調了BIM技術在建筑設計中應用的必要性,并站在建筑結構設計、建筑節(jié)能設計、專業(yè)間協(xié)調設計、裝配式建筑設計的角度,闡述了BIM技術在建筑設計中的具體應用。
關鍵詞:BIM技術;建筑設計;結構設計;節(jié)能設計
引言
現(xiàn)階段,我國建筑設計行業(yè)迅速發(fā)展,相應的技術不斷更新與升級。就當前的市場需求來看,人們除了要求建筑質量以及設計的功能性之外,對于個性化需求的滿足更加追求。這一情況不僅提升了建設設計的工作量,還增加了設計難度。此時,引入BIM技術就能夠緩解這一現(xiàn)象,需要重點關注。
1BIM技術的簡述
對于BIM技術來說,其核心在于建立虛擬的建筑工程三維模型。此時,需要利用數(shù)字化技術,為該模型提供完整的、與實際情況相吻合的建筑工程信息庫。當前,BIM技術更多的被應用于工程設計、建造、管理領域,為相關工作的展開提供數(shù)據(jù)化工具。在BIM技術的支持下,工程項目信息能夠在各個部門、不同工程展開階段實現(xiàn)共享與傳遞,確保相關人員更準確、高效的了解多種建筑信息。同時,通過BIM技術的使用,還能夠實現(xiàn)工程成本、施工工期的降低,切實提升工程施工生產(chǎn)效率。BIM技術的特征如下所示:該技術能夠應用于建筑工程的全壽命周期中;BIM的數(shù)據(jù)庫是動態(tài)變化的,因此能夠在實際應用中完成實時更新、填充;BIM技術實現(xiàn)信息集成化管理,能夠將工程中所有數(shù)據(jù)匯總管理。
2BIM技術在建筑設計中應用的必要性分析
現(xiàn)階段,建筑設計、建筑施工的難度均有所增加,特別是在進行較為傳統(tǒng)的建筑時,需要在設計中完成建筑安全性、穩(wěn)定性的計算與分析,并在此基礎上展開施工,以此保證建筑工程的質量要求。為了實現(xiàn)這一目標,相關設計人員的工作量、工作難度明顯提升。而在BIM技術的支持下,能夠建立起三維的建筑設計圖紙模型,實現(xiàn)了圖紙設計內容的虛擬模擬。通過這樣的方式,能夠對比設計圖紙中與模擬數(shù)據(jù)中的建筑數(shù)據(jù),并結合其誤差完成設計合理性、可行性、科學性的判斷。其中,若是誤差相對較大,則可以判定該圖紙的可行性較低,不符合施工實際情況,極易產(chǎn)生質量與安全事故,需要展開圖紙修改。由此能夠了解到,在建筑設計中,BIM技術的應用具有較高的必要性。
3BIM技術在建筑設計中的具體應用探究
3.1在建筑結構設計中的應用
3.1.1建筑結構與現(xiàn)場分析
通過應用BIM技術,相關人員能夠完成建筑工程施工現(xiàn)場周邊環(huán)境、地質條件等因素的分析,并以3D模型的形式展示出來。結合其他技術,能夠完成建筑結構設計隱患的排查,保證施工的安全性。同時,BIM技術還能夠對建筑結構中的各項性能進行分析,實現(xiàn)全面性的結構模擬,獲取結構設計的具體情況。通過這樣的方式,能夠幫助設計人員完成結構設計問題的查找、處理,保證建筑結構設計的穩(wěn)定性。
3.1.2圖紙設計
結合上文的分析能夠了解到,BIM技術能夠形成三維模型。在建筑結構的圖紙設計中,BIM技術能夠形成立體圖紙,幫助設計人員觀察、判斷建設結構圖紙設計的合理性。同時,BIM技術的應用還有效彌補了傳統(tǒng)圖紙設計中多種資源浪費的缺陷,實現(xiàn)了建筑信息的可視化,為施工人員明確工作目標、形成工作方法提供指導與參考。
3.1.3鋼結構建模
在鋼結構建模的過程中,BIM技術為設計方與施工方之間提供有效的溝通渠道,實現(xiàn)了鋼結構建模效率、質量的提升[1]。同時,在展開鋼結構的材料選擇中,BIM技術發(fā)揮著較高的作用,實現(xiàn)了不用構件尺寸、材料信息的分析,并完成了立體展示,進一步提升相關人員對鋼結構的了解程度。
3.2在建筑節(jié)能設計中的應用
3.2.1室外風環(huán)境模擬
在建筑節(jié)能設計中,為了最大程度的利用自然風,就需要利用BIM技術優(yōu)化建筑設計方案。在這一過程中,需要重點對建筑方位、布局、綠化區(qū)域、綠化面積等進行調整,確保自然風能夠在建筑室流通,并防止滯風、渦流等問題的發(fā)生。
3.2.2室內自然通風模擬
通風系統(tǒng)在實際的運行中會產(chǎn)生較大的能耗,在建筑節(jié)能設計中需要重點關注。對于室內自然通風系統(tǒng)來說,其運行受到室內環(huán)境、建筑周邊環(huán)境的影響。基于這樣的情況,在設計中,利用BIM技術,可以實現(xiàn)室內外通風環(huán)境的模擬,完成建筑結構與自然通風系統(tǒng)的優(yōu)化設計,進一步提升對自然風的使用效率,切實降低室內通風系統(tǒng)的運行能耗。
3.2.3室內采光模擬
在傳統(tǒng)的室內采光設計中,需要考量建筑周邊環(huán)境、朝向等等,相應的工序更為復雜,實際計算量也相對較大。在BIM技術的支持下,能夠完成采光設計的模擬。在這一功能的支持下,設計人員可以在系統(tǒng)中輸入建筑周邊的環(huán)境數(shù)據(jù),結合當?shù)氐娜照涨闆r、氣候條件,完成件數(shù)參數(shù)值的設置,最終獲取最優(yōu)的窗地比與窗墻比。通過這樣的方式,實現(xiàn)了室內采光的優(yōu)化設計,提升了對自然光的應用效率,完成了節(jié)能需求。
3.3在專業(yè)間協(xié)調設計中的應用
就當前的情況來看,我國建筑工程各個專業(yè)領域之間的協(xié)調模式更多延用了傳統(tǒng)模式,普遍在完成建筑圖紙設計夠展開。而在BIM技術的支持下,形成了三維的建筑施工設計圖紙,并結合立體模型的全方位展示,使得所有參與建筑施工的部門共同完成圖紙判斷,實現(xiàn)協(xié)調設計。但是,這一方式并未最大程度的發(fā)揮出BIM技術在專業(yè)間協(xié)調設計中的價值。此時,需要落實預先協(xié)調工作模式。具體來說,就是要在建筑工程初期完成基于BIM技術的模型設計,并在此基礎上截取二維圖紙。需要注意的是,截取二維圖紙中,要盡可能保證一次性完成,確保建筑設計的質量。
3.4在裝配式建筑設計中的應用
3.4.1優(yōu)化設計
在傳統(tǒng)的設計方法下,設計變更難度提升,導致了建筑施工進度延長。通過在設計中引入BIM技術,能夠更好的完成優(yōu)化設計[2]。同時,結合實際情況,可以實現(xiàn)設計圖紙的及時更改,保證設計方案的合理性。BIM技術可以協(xié)助相關人員完成工程方案可行性的分析,直觀展示出設計中的不足,實現(xiàn)設計方案的及時優(yōu)化調整。另外,BIM技術還能夠實現(xiàn)裝配式建筑工程材料需求量的確定、統(tǒng)計施工面積,促使建筑成本降低。
3.4.2預制構件安裝
在進行裝配式建筑的預制構建安裝中,要求著相關工作人員先完成圖形的設計,然后才能進行構件預制。通過BIM技術的應用,能夠使得建筑信息及時反饋至管理平臺,并傳輸至工程現(xiàn)場,指導預制構件設計與制作。通過這樣的方式,不僅加強了裝配式建筑設計中各個環(huán)節(jié)之間的交流程度,還推動了整個建筑工程項目的質量提升。
3.4.3構件拆分
在裝配式建筑設計中,通過引入BIM技術,能夠形成數(shù)字化模型,實現(xiàn)對樓板、墻體等模型構件的整合與拆分,使其形成復數(shù)的單獨性構件,為后續(xù)的施工提供更好基礎條件。在基于BIM技術的三維模型支持下,能夠直觀展示出不同構件之間的連接情況,實現(xiàn)構件拆分精準性的提升。同時,通過BIM技術的應用,相關人員能夠更為迅速的發(fā)覺設計盲點、設計誤差,保證了多種數(shù)據(jù)的準確性與設計安全性,為后續(xù)施工的展開提供更好基礎。
4總結
綜上所述,在建筑設計中,BIM技術的應用具有較高的必要性。通過在建筑結構設計、建筑節(jié)能設計、專業(yè)間協(xié)調設計、裝配式建筑設計中應用BIM技術,更好的保障了建筑設計的質量,提升了對自然資源的利用率,為后續(xù)建筑施工提供更好條件。
參考文獻
[1]王會,楊曉紅,李正超.BIM技術在某高層住宅項目設計施工中的應用研究[J].價值工程,2019,38(18):237-240.
[2]周勝利.BIM技術在裝配式住宅中的實踐應用———以某保障性住房項目為例[J].廣東建材,2019(07):77-79.
作者:許海祥 單位:三明學院