摘要:随着我国经济的发展,人口不断增多,对住宅的需求不断增大,建筑住宅是建筑业的重要组成,而人们对居住环境的要求也在改变,先进的住宅理念和先进的住宅设计技术已经在住宅建筑设计中十分重要。在建筑设计不断发展过程中,一些先进的设计技术被人们所青睐,BIM技术就是其中之一,本文就BIM技术在建筑设计中的应用进行探究。
关键词:BIM技术;建筑设计;应用
前言
我们知道在房屋建筑过程中重点重视建筑过程的管理,利用先进的建筑设计方法,提高建筑房屋的性能以及经济性。BIM技术能够在建筑设计师中发挥重要作用,通过BIM技术能够在设计之初进行一系列探究,提高建筑设计的科学性及实用性,在新时期,传统设计方法已经无法满足实际需求,BIM技术就在这样的背景下诞生了。
1 BIM技术概述
BIM技术主要指利用3D数字技术对建筑物实体建立仿真模型,从理论上说等于在虚拟的平台上进行建筑物的模拟设计,并对施工过程、进度、后期维护管理等进行模仿,实现建筑工程的数字化管理,为建筑的实际施工奠定坚实的理论基础。
1.1理论研究
着重阐述住宅建筑设计有关理论、BIM的设计方法和设计理念。住宅建筑设计评价体系的研究,通过查阅相关资料,认真权衡其他在BIM发展较好过的标准,对住宅建筑设计方法和研究过程做出总结,知道住宅建筑设计中的着力点和落脚点。
1.2基于BIM的住宅建筑设计方法研究
从人员组成、设计平台搭建以及整个设计过程中BIM的应用为出发点,展开设计方法的研究。以我国住宅建筑设计评价体系为研究对象,重点研究BIM与我国住宅建筑设计评价体系的着力点,从宏观设计的角度研究BIM技术在住宅建筑设计评价中的落脚点,以微观角度研究BIM技术在住宅建筑设计中的方法。
2 BIM技术的特点
2.1可视化
传统的建筑设计只能通过纸张或者计算机2D/3D软件完成,其主要作用是为后期施工提供相应的规格尺寸及效果展示,但还需要借助人们的空间想象才能将整个建筑在自己的脑海中呈现。BIM技术的出现为建筑模型的直观展现提供了平台,设计人员的设计理念能够直接在建筑模型中展示出来,有助于建筑企业内部的人员交流,并对相关的设计进行讨论,做出最佳决策。
2.2协调性
协调性首先是建筑企业内部各专业人员间的组织协调,在内部形成一个有效的标准性文件,便与推动建筑工程的进程。另外BIM技术还能够在建筑内部相关布置以及空间设置上起到协调的效果,例如楼梯井的布置、防火区布置、水管布置、线路布置以及其他辅助布置等。
2.3模拟性
传统建筑设计在施工前只存在一个理论上的工程项目,具体效果只有等到施工后才能体现,很多难以预料的问题会在施工中一一呈现出来,但难以进行更正,最有效的方法是在设计中消除问题,进行设计优化。BIM技术能够利用建立模型来模仿现实中的建筑,并通过其表现形态得出一些具有重要参考意义的数据。例如在需要相关建材材料配比与其所承受应力之间的关系时,仅仅通过经验与猜测难以找到最佳配比的真实比例,因此可以借助BIM技术将利用优化技术设计的方案数据输入仿真系统中,模拟房屋的结构,在模拟环境中测试不同材料比例的受力情况,将得到的数据绘制成统计图,明确找到最佳配比点。只要不存在突然变数,经过BIM计算技术得到的结果一般比较准确。由此可见,设计人员在建筑设计之初时可以结合BIM技术,对设计的可行性通过模型进行仿真,让设计可能存在的问题及早呈现并将其消除,减少施工中不确定性,便于设计工作的进行,减少设计偏差。另外通过BIM技术还能够实现自动出图功能,提高了建筑设计效率。
3 BIM技术在建筑设计中的应用
3.1 BIM技术在建筑空间规划上的应用
空间规划是建筑设计的第一步,在选定建筑地点后可以对当地的空间进行地形分析,尤其是在地形比较复杂的建筑基地上地形分析必不可少。通过BIM技术对建筑基地进行空间分析,例如具体的坡高、斜率、以及坡向等分析,对于建在地形复杂地区的建筑物可以利用BIM技术进行初步探索,为设计工作提供有力的支持,开阔思路。在坡度分析是可以利用GIS建模,并对其中的各项参数进行模拟,设计人员能够对根据需要从不同角度进行探索,并生成一系列基础数据,供后期设计参考。地形探索完毕后即可进行与建筑物的空间规划。对建筑物的空间规划一般利用BIM技术的可视化分析技能,将建筑通过3D技术立体呈现出来,并进行室内的视野分析、规划可视度分析、道路可视分析等,在进行各项分析前首先建立相应的模型,并利用BIM技术进行调试,结合各因素综合参考,得出最佳的空间规划模型。
3.2 BIM技术在建筑模型构建上的应用
建筑模型是对建筑实物的替代,在建筑设计中建筑模型可以看做是设计人员设计理念具象化后的产物。在设计过程中,建筑模型具有重要作用,其中包含了各项自然科学及建筑理念,一般来说,建筑模型构建的合理程度将直接决定建筑物的实际质量。计算机原有的三维模型软件虽然能利用3D形式将建筑物呈现出来,但缺乏灵活性,在信息标注上存在一定的局限性,无法将众多信息融为一体,缺乏参考性。建筑物模型构建首先需要为建筑物构建一定的物理条件,保证物理条件适当后即可将相关的设计方法和理念加入其中,开始构架建筑物的具体状态和具体特征,并对建筑物的内部及外部进行全方位分析,确保建筑模型的合理性。在建筑结构中一定要加入建筑常用的参数,将建筑物量化,改变传统建筑模型缺乏灵活性及参考性的弊端,实现人与建筑模型的直观对话。此处的参数化模型相当于一个实用的数据库,设计人员能够从中得到有效信息与科学性启发,并在原有的基础上进行设计延伸,减少不合理设计出现的可能性,找出建筑各组成部分间的联系,简化施工过程,提高建筑物的整体质量。
3.3 BIM技术的仿真技术应用
BIM技术相比于传统建筑设计不仅实现了建筑的参数化设计,还有效的将计算机仿真技术应用起来。设计人员在将建筑物设计完成后可以通过计算机仿真技术对建筑物的各项标准进行检验,确保在受力以及各建筑部分协调上具有可行性,最低标准是在使用期内不能发生结构安全,同时在建筑过程中应该体现经济性特点。在设计中除了要满足日常居住需求还要考虑一些突发极端情况,例如在受到重物的冲击或者地震等因素的影响,保证承受一定范围外力的情况下,将居民的生命、财产安全的威胁减至最低。在设计中将相关情况考虑进去,利用BIM技术对设计方案进行演练,并结合仿真结果反馈给设计人员,使设计师更直观的交流,在满足国家规范的前提下,深入开展优化设计并将成果“植入”到施工图阶段。
4 BIM技术在绿色建筑设计中的应用
4.1规划设计。在进行区域规划设计时,各种绿色评价指标等与我们最终取得效果有着很大的关系,进行规划的过程中更多的考虑的是整体的效果,每一小部分的设计对于我们整体的设计都是有着非常大的关系,这就要求我们一定要做好宏观调控的工作,在我们整体的思路方面一定要符合大的前提,这样才会在可控的范围之内。
4.2优化设计及室内装修方案。基于BIM仿真模型能够较为直观的反应出建筑形态及内部空间结构这一特性,建筑设计人员能通过模型仿真漫游、组合体自动剖面、建筑业态净高控制等重新对方案合理性及周边环境协调性进行评估。
同时通过综合模型,对于我们进行设计的工程有了初步的视觉感受,然后加入我们虚拟的想象进行进一步的修改,使得我们的工程更加的细腻。这种方式成为我们当前的最为主要的一种方式,很大的程度上避免了在我们之后遇到问题再进行返工,有些外在的问题能够很直观的反映出来。这种方式大大的提升了工作的质量与效率。
4.3建筑节能控制。BIM技术的结构分析软件在绿色建筑设计中的运用,能有效实现核心建模软件的高度集成。通过结构分析软件,利用BIM核心建模软件进行结构分析,并对分析结果进行调整,能将调整信息及时反馈到BIM核心建模软件中,事项BIM模型的自动更新。我们的分析部分,在工作的过程中发挥了极大的作用,在很大的程度上对于我们预算等方面进行了很好的评估,能够很大程度上节约能源的开支,加强了对于工程的控制。
4.4环境污染控制。绿色建筑评估体系中的一个重要因素就是建筑的环保性,在BIM技术中,通过将非几何信息集成到模型构件中,使得整个建筑构件成为智能化实体,将普通的3D模型转化为了BIM模型,生成的BIM模型在专业出图规则基础下,通过图形运算自动获取2D图纸,能够提取大量的有用的数据信息,这些数据信息在我们进行建模的过程中能够提供大量后期工作的信息,在一些问题点可以进行更多问题的假想,从而理论与实际相结合,大大的提升了我们工作的质量,避免工作中的事物。
5结语
建筑物的质量及实用性与人们的生活息息相关,BIM是近几年新兴的一个产业,是建筑行业发展的需要,又是促进建筑行业进步的关键,在建筑设计中应该进行科学合理的分析,借助于BIM技术,充分利用该技术的优势将建筑中可能存在的问题一一消除,通过科学合理的设计提高房屋建筑的质量。
参考文献:
[1]陈子颖.BIM 技术在绿色建筑设计中的应用[J].建筑设计管理,2013(6)
[2]李玉娟.BIM技术在建筑设计中的应用研究[D].重庆:重庆大学,2008:1-93
[3]潘平.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[D].武汉:华中科技大学,2013:1-75