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BIM技术在建筑方案设计中的应用研究
摘要:通过对建筑全生命周期的深入研究和探讨,我们可以得出这样的结论:建筑方案设计一般不会占用太多时间,这一阶段的资本投资往往占总投资的25%左右。虽然其份额不大,但其存在价值和功能都比较大,这将直接影响到大多数建设项目,因此,不难发现,大部分工程信息将在施工方案设计阶段相应生成。因此,社会各界的关注度也普遍提高,尤其是在建筑信息化的进步理论模型形成并广泛应用后,建筑方案设计的节能效果也得到了提高。
关键词:BIM 技术;建筑方案设计;应用研究
一、BIM技术的主要特点
(一)可视化。在传统的建筑方案设计工作中,要通过纸张、电脑等工具进行设计作业,而计算机技术中涉及的工具包括了2D、3D软件等,其主要功能体现为可及时完成效果呈现、情景仿真,并确定对应尺寸尺度的合理性。同时需要合理利用建筑设计人员的想象能力,方可确保整体工程的实际效果能够清晰呈现于人们头脑之中。在建筑工程项目中,通过合理运用BIM技术,可以迅速完成工程模型展示,而建筑设计人员的对应理念也可以通过模板技术加以全面呈现,这样有利于公司内各个专业人才的技术沟通,从而有效进行设计、论证工作,并迅速地作出相应决定。
(二)模拟性。施工前期,传统建筑方案设计工作仍停留于理论阶段,实际施工效果需在施工后方可知晓,施工过程中可能会遇到各类细节问题,且变更成本较高,为此,最为合理的方法便是在施工设计阶段消除潜在问题,完成方案优化目标。BIM技术可以通过模板构建法等方法进行对建筑体的模拟设计,还可以根据对建筑体的表现形式等进行数据分析,获取参考数值,如在材质匹配、承受应力关系等的大数据分析中,仅借助经验可能无法得到最佳配比,因此,利用BIM技术便可以实现技术方法的优选化,并把结果数据直接注入仿真体系中,从而实现对房建结构的仿真。建模环境中,必须充分考虑各种建筑材料的配比、受力条件等信息,从而最终得到一定的数据,以找出最优化搭配点。在通常情况下,BIM技术的结果具备较高可靠性,因此,设计人员在初期便可合理应用BIM技术,借助模型仿真等完成设计优化,并及时发现设计中潜在问题,消除不确定性因素的影响,促进设计工作的顺利进行,降低偏差问题等导致的缺陷,此外,BIM技术还可进行自动出图处理,提升建筑方案设计效率。
二、BIM 建筑方案设计的优势
(一)缩短了错漏的绘图时间。在中国传统的建筑装修施工中,由于图样太多,工程量繁重,所以常常是同一种结构或一个模板间,就需要用多幅图样来表现,这不仅在无形中加大了工程量,而且还由于各种人为因素、客观条件等导致原图纸的内容无法完整表达,从而导致了后期建设临时弥补。但利用BIM技术就能够直接把相应的原图纸内容添加到模板中,同时由于BIM模型的3D可视化特性,能够对原工程设计的差错漏缺等现象做出更加直接的审阅,从而大大减少了设计变更量,为后期建设提供了借鉴与帮助。
(二)以解决建筑施工中的矛盾。传统内装施工建设的流程中,因为2D设计图纸上对各个内装的结构内部的空间、几何结构、物理空间关系等的描述力有限,在开展施工建设的时候就很容易出现与管路、结构产生矛盾,从而导致了严重的回料现象。但如今利用BIM技术中的测试和优化,运用碰撞测试功能,即可通过在施工建设进行之前就预演,对矛盾点以及矛盾结构的分析和调整,从而最大限度的控制或减少了回料现象,从而提升了建设团队的工作效率,降低了额外的成本。
三、利用BIM技术在施工方案设计中的运用
(一)BIM技术在建筑工程方案概念与设计阶段的实际运用。在整个设计方案形成的初期阶段,BIM技术的使用能效情况大致表现为:首先,设计师应当根据建筑方案设计指标,对期间所要用到的信息资料进行收集及整理,只有通过大量阅读资料,才能根据实际情况进一步明确其设计理念及主导方向,这样才能将误差率降到最低,因此,在这一阶段就应当应用 BIM 技术进行建模,以软件为依托就能对建筑基地的相关信息及规划内容进行合理创设,这就能够为设计师的信息及资料整理提供便利条件,相对的有效资料的合理联系也能够以此为媒介进行高效建立,通过对相应数据进行研究不难发现,在应用了 BIM 技术后,建筑项目的资料利用率将呈现一定增高趋势。
(二)BIM技术在建筑设计方案初始工程设计环节中的有效运用。在开展建筑设计方案的初始建筑设计工作时,BIM技术对使用效率的有效发挥主要表现在如下二方面:一是功能建筑空间工程设计以及建筑物结构组织工程设计;二是材料表现建筑空间系统设计,在实际运用过程中前者首先可以对建筑工程目标任务书中的具体实际工作内容和期望总体目标作出匹配性评估,而后再对其关键性和重点加以具体化工程设计和展示,尽管BIM技术可以做到对位于同一水准面的建筑群结构效果加以完整展现,但由于Revit技术本身也是以智能建造结构为主体的应用形式,这样就可以在现有基础上充分发挥其漫游等的优势功能,同时这样也可以使得建筑群设计师的理念和结构效果之间保持高度协同性;后者对建筑设计绿色能效方面所产生的影响将是更加突出的,这同时也会对建筑设计的空间体验和建筑设计结构理念产生直接影响,而BIM技术的运用也可以为设计师在语言表达的建筑材料使用方面产生改变性影响,在这个影响机制下,设计者将能以建筑设计结构的属性特征对建筑材料做出优化选用,这也将能更加增强其语言表达的精准度和时效性。
(三)BIM信息技术在方案及深化产品设计流程中的广泛运用。此阶段BIM的运用重点主要表现在详图建筑设计与团队间合作二方面,前者又被称为建筑图纸方案化,此过程的进行中由于Revit软件在前期创建的断面图、平面图等基础视野模型并没有提高整个施工流程的正确性,于是设计师就需要根据模型视图对基础视野模型作出更精细的产品设计工作,在BIM过程中Revit软件为了适应更详细工程的需求,提出了二维建筑设计方法和编制工具,如详示结构、掩模区域、图元替代等,以提高详示建筑设计的精度与全面化。在详图设计的整个过程中往往需要大量的设计人员一起进行工作,使工作团队间协同变得尤其重要,虽然BIM的运用可以为设计人员提供有效的信息系统设计信息平台,但利用与传统设计方法相同或不同任务的设计人员间的协同往往都必须建立一定的途径,过程繁琐且操控性也较低,但使用BIM设计人员却可以自己实现或变更各自的设计任务,并利用BIM工作集进行协同;在可分割的要求下各单位进行了独立设计后的整体建筑群设计中,多个合作组织建筑设计师可以在各自进行单体建筑工程的同时连接彼此的链接模块,并进行阶段性的合作,以提高整体建筑群设计的品质与效果,由此可见BIM的运用将使得整体深化建筑学的工作效率与沟通能力都得以提高。
四、结语
总之,因为BIM可以共享有关建筑结构设计的信息,协调整体建筑设计的过程,从而提高整体品质,所以,在建筑行业可持续发展的大背景下,就需要对BIM技术加以科学利用,这样提高了施工方案设计的科学化。
参考文献
[1] 欧红波. BIM技术在建筑结构设计中的应用研究[J]. 建材与装饰,2019(21):90-91. DOI:10.3969/j.issn.1673-0038.2019.21.066.
[2] 董卫龙. BIM技术在建筑工程施工方案设计中的应用分析[J]. 装饰装修天地,2019(9):105. DOI:10.3969/j.issn.1006-2122.2019.09.102.
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