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基于BIM的临建正向设计

刘朝川 陈豪 刘维翰 苏亮 李臣
  
富网媒体号
2024年260期
中国建筑一局 集团 有限公司 610066

摘要:建筑信息建模(BIM)技术在临时建筑(临建)设计中的应用正逐步改变传统的设计和施工方法。临建作为工程项目的关键组成部分,对施工阶段的顺利进行至关重要。现代建筑对临建设计提出了更高的要求,如设计效率、资源利用和施工质量。BIM技术凭借其数字化建模和信息集成的特点,为临建设计提供了全新的解决方案。通过创建详细的虚拟模型,BIM技术能够将设计、施工和运维环节整合在一起,提升了设计的精准度和施工的协调性。未来,BIM技术在临建设计中的应用将更加智能化、自动化,有望进一步推动建筑行业的技术进步和效率提升。

关键词:BIM技术;临时建筑;设计优化;施工管理

引言

临建在现代建筑工程中扮演着关键角色,其设计和管理直接影响施工过程的顺利进行。传统的临建设计方法常常面临设计效率低、资源浪费和协调困难等问题。建筑信息建模(BIM)技术的引入,为临建的设计和实施提供了新的解决方案。随着BIM技术的发展,其在临建设计中的应用前景将越来越广泛,能够有效提升临建设计的质量和效率。

一、BIM技术在临建中的应用背景

(一)现代建筑对临建设计的要求

在现代建筑项目中,临时建筑(临建)作为施工阶段的重要组成部分,对工程的顺利进行起着至关重要的作用。临建设计的传统方法遭遇了众多挑战,例如低效率、协调困难以及资源的不合理消耗。建筑信息建模技术(BIM)正促使临时建筑在设计流程及管理层面经历革新[1]。利用BIM技术,在数字层面上将设计、施工及运维环节融为一体,从而使临时建筑设计更加精确、形象化,并显著提高工程品质与施工效率。

(二)BIM技术的基本概念及优势

建筑信息建模系统,即BIM技术,利用计算机技术创建数字化的建筑模型,以此为建筑项目的设计、施工及运维提供全面的管理。BIM模型包括了建筑物的几何信息,同时扩展至建材材料、结构分析以及环境条件等多方面信息。它所具备的主要优点在于实时更新信息数据,并支持多角度的可视化呈现,促进不同专业领域的协作,有效降低设计阶段的分歧以及施工过程中的失误,从而显著提升工程建设的效率与品质。

二、临建正向设计的BIM应用实践

(一)BIM在临建设计阶段的作用

1虚拟模型的建立与评估

利用BIM技术,设计师能够在计算机系统中构建三维模型,进而评估临时建筑设计的实用功能。利用虚拟仿真技术,设计师得以在实际制作前洞察设计图中的潜在的问题,并全面评价各种设计选项的实施可能性。设计师借助模型的动态展示功能,能直观地审视设计的各个维度,诸如空间布局、结构配置和功能需求,这使得在设计早期即可对方案进行优化,进而降低施工过程中的潜在问题。

2数据集成与信息共享

在建筑设计前期,通过BIM技术实现各种数据的高度整合,这一模型涵盖结构、材料、工艺等多方面信息。采用集成化的数据管理手段,有效提升了数据信息的准确性与一致性,避免了因信息传递不畅导致的设计错误。利用BIM平台,参与各方得以共享信息资源,并实现对设计方案的及时更新与优化,以此确保方案的科学性和合理性。

3优化设计方案

利用建筑信息模型(BIM)技术,设计师得以对临时建筑的设计方案进行深入地分析和优化。借助于虚拟模型,不仅可以直观呈现设计成果,同时还能对结构稳定性、施工工艺适应性等多方面性能进行深入剖析。设计师们可以根据分析结果来调整其方案,以此更好地迎合实际需要,进而提升方案的质量。利用BIM技术的模拟功能,可以对比多样设计选项,进而挑选出最佳方案,减少设计过程中的风险。

4提升沟通与决策效率

BIM技术的可视化特点大大提升了项目参与者之间的沟通和决策效率。在共享的建筑信息模型(BIM)平台上,设计师、工程师以及项目管理专业人士展开协作,通过交流以迅速应对设计过程中所涌现的难题[2]。采用这种高效率的沟通手段,有效降低了信息不平衡引发的误解与冲突风险,加速了决策制定,并确保了在临时建设设计方案中能够及时进行调整与优化。

(二)施工过程中的BIM应用

BIM技术在施工过程中,能够对临时建筑的实时施工状况进行监控,并将之与设计模型对照,以便及时识别并处理施工过程中产生的各种问题。借助BIM技术的进度管理功能,能够对临时建筑的施工进程实行精确调控,保障施工活动遵循预定计划顺利进行,有效降低工期延误的可能性。利用BIM技术对临时建筑资源的分配进行优化,能够减少建设过程中的费用开销,并提升资源的应用效率。

案例分析:在成都经开科技产业孵化园二期项目施工设施建设中,BIM技术显著提高了施工效率和质量控制。施工过程中,BIM模型实时跟踪了各个设施的施工进度和质量。例如,在混凝土浇筑阶段,BIM平台发现了主体结构支撑系统中的支撑杆位置与设计图纸不符的偏差。这些偏差导致支撑系统的实际尺寸与设计不一致,传统方法可能会忽视这一问题,从而影响后续施工。通过BIM的进度管理功能,项目经理能够实时查看进度数据,系统显示基础设施的施工速度比计划提前了12%。具体来说,预计工期为100天的任务实际完成时间缩短至88天。这种精确的进度追踪不仅有效减少了工期延误的风险,还使得项目能够按时交付。此外,BIM技术优化了资源配置,通过实时调整施工材料的使用,减少了10%的材料浪费,降低了施工成本约20万元人民币。

三、未来发展趋势与挑战

(一)BIM技术的未来发展方向

BIM技术的持续创新预示着未来临时建筑设计将不可避免地走向智能化和自动化的转型升级路径。引入人工智能与大数据技术之后,对BIM模型实施分析及决策过程将显著提升智能化水平。利用特定的算法,建筑信息模型(BIM)系统可以独立辨识出设计阶段可能出现的问题,并且基于此提供相应的改进方案。虚拟现实(VR)与增强现实(AR)技术,将被用来增强设计的视觉化呈现,进而使设计流程变得更加直观且高效率。

(二)面临的挑战与解决策略

尽管BIM技术在临建设计中具有显著优势,但其应用仍面临一些挑战,如技术标准不统一、数据安全问题、人员技能不足等[3]。面对挑战,必须推进BIM技术的标准化进程,以保障数据之间能够兼容并实现互操作。针对相关人员,须强化BIM技术的培训工作,以提升其在实际工作中的技术应用水平。为了解决数据安全问题,必须构建一个全面的数据保护体系,以此保障项目数据不被非法访问和准确无误。

结束语

综上所述,BIM技术在临建设计中的应用,显著提升了设计效率和施工管理的精准度。随着技术的不断进步和智能化发展,BIM将进一步优化临建设计,推动建筑行业的整体进步。未来,全面整合BIM技术将不仅改善临建的设计与施工过程,还将促进建筑项目的全面协同与资源高效利用,为建筑行业带来更多创新机遇和发展潜力。

参考文献:

[1]赵戈亚,郭林飞,&邵刚.(2021).基于bim的临建三维正向设计研究.水电站设计.

[2]付振海.基于BIM技术的建筑结构正向化设计要点分析[J].四川水泥,2023(7):103-105.

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