目前,在政府政策的引导下,在各个行业协会、团队组织和企事业单位的共同努力下,BIM技术在国内项目中的应用越来越多,特别是在上海、深圳等地区。从层面上看,BIM技术在政策标准、落地应用、外部开发、协同管理等方面的应用环境越来越完善。在这样强有力的政策引导下,BIM技术在建筑工程设计中的应用范围更加广泛全面。
1.数字化建筑设计流程和方法
数字技术对建筑设计过程和方法产生了重大影响,使设计更加高效和精确。数据收集和分析:利用数字技术,更容易收集和分析各种数据,包括项目背景、土地情况、用户需求等,帮助设计师更好地了解和掌握设计的基本要求。3D建模和可视化:通过3D建模软件,设计师可以将设计转化为可视化的3D模型,并实时查看和调整设计。这有助于设计师更好地理解设计效果,与客户进行有效沟通和互动。建筑信息模型(BIM)的应用:BIM技术将建筑设计与建筑信息整合在一起,实现设计、施工和运营的全过程管理。通过BIM软件,设计师可以更好地协调和管理设计过程中的各个环节。虚拟现实和增强现实的应用:虚拟现实技术可以模拟和体验设计,帮助设计师更好地评估和改进设计。增强现实技术可以将设计与现实环境相结合,提供更丰富的设计体验[1]。
2.BIM技术在建筑工程设计中的优势
BIM方法的使用将确保项目的不同阶段不会相互干扰。为此,有必要各专业工程模型。建立模型后,可以使用Navisworks等程序进行建筑空间分析、建筑能耗分析。还可以采用其他分析方法对所建立的工程模型进行碰撞分析,避免不必要的工程投资。除碰撞检测等技术优势外,工程还可以采用BIM技术对所需建筑材料用量进行计算分析,以达到辅助工程量计算的作用。采用BIM技术在施工工序模拟的基础上进行工程量统计,能够获取更加精准的建筑材料用量、工期进度等数据,能够实现对项目工期控制以及项目投资等方面的把控更加精准。
3.BIM技术在建筑工程设计中的具体应用
3.1在建筑给排水工程正向设计中的应用
BIM正向设计是指信息模型从草图设计到最终交付的工作模式。然而,由于成本、效率等诸多因素的影响,阻碍了正向设计的发展。正向设计有三个发展目标,即先建模型再画图,整合项目各专业,在三维设计中无死角。首先,先构建模型再出图。正向设计可以将设计人员的思路直接展现出来,然后通过BIM模型来满足项目建设需求,同时还可以避免转化过程中出现设计信息遗漏情况。其次,三维设计无死角。由于正向设计是以BIM模型为中心,即通过BIM模型对工程项目的全过程进行管理,在三维模型下指导全过程,这样可以有效减少建筑给排水设计盲区,进而提升给排水设计方案的科学性与合理性。
3.2建筑电气专业的BIM技术应用
BIM技术以项目的信息数据为建模基础,通过协同模型对项目计划进行仿真。在工程单体的全生命周期内,进行科学、系统的管理和验证。在实际工程设计过程中,建筑电气设计专业会收到多个专业提出的项目条件和产品信息。当其他专业的设计条件发生变化时,可能会出现提资错误,影响项目的准确性和有效性。传统的建筑电气设计是二维软件设计,核心关联数据在各专业传递中容易出现信息交换失误或不及时,需要设计人员及时沟通并辨别信息是否准确。而在建筑电气设计过程中使用BIM技术,可以自主分析电气专业与其他专业之间的工程数据,实现信息共享,提高项目综合效率和水准[2]。
3.3BIM技术在装配式建筑中的应用
构件模型深化设计时,把整体的BIM模型中的相关构件进行分解,形成若干个单个的构件,进而规范化作业,以便于统一制作。构件的材质、轮廓以及钢筋信息等都包含在Revit模型中,局部修正工作完成后,开始构件拆分。采用BIM技术深化设计预制构件,能将以往二维图纸关系明确地传达出来,直观地表达出各种参数的情况、配件节点的构造以及配筋的空间关系等,相关数据导出后可直接生成模具规格、构件的下料单以及派工单等表单以指导生产,实现了与预制工厂的对接与紧密协同。构件分解工作结束后,选择Dynamo软件进行解析,以达到可视化编程的目的。以预制叠合梁为例,将其从跨中位置断开,通过程序分解质量。考虑到主次梁、柱等连接点在结构形式上较为繁杂,在优化设计时用BIM技术进行预拼装,以便了解是否需要进行优化。
4.数字化技术对建筑设计的影响
4.1设计创新
数字技术在推动建筑设计创新方面发挥了重要作用。传统的手绘设计往往受到物理条件的限制,难以完整地呈现设计理念。数字技术通过建模软件、虚拟现实和增强现实等工具,可以帮助设计师更好地表达他们的设计思想。设计师可以通过三维建模软件创建建筑模型,轻松展示不同角度的设计方案,加快设计过程。此外,虚拟现实技术可以为设计师和客户提供沉浸式的体验,使他们能够实时感受到设计效果,进一步推动创新。
4.2效率和可持续性
数字技术提高了建筑设计的效率和可持续性。传统的手绘设计需要大量的时间和精力,而数字技术可以帮助设计师实现快速准确的设计计算和分析。建模软件可以自动生成平面、剖面图、立面图等设计图,大大提高了设计效率。此外,数字化技术还可以进行建筑能耗分析和环境模拟,帮助设计师评估建筑的能源消耗和环境影响,从而提供可持续性设计方案。设计师可以通过模型分析建筑的耐久性、材料使用和能源效率,进一步优化设计,减少资源浪费[3]。
5.前景展望
5.1BIM技术与其他信息技术融合发展
各种技术的融合和融合是未来建筑实现信息化的必然途径。随着大数据、虚拟现实、区块链、云计算、物联网等信息技术的成熟,BIM技术与时俱进,不断深度融合和应用这些新的信息技术,助力建筑行业整体向信息化、智能化、数字化转型升级。各技术的集成与融合,基于规范标准下的协同作业将完善建筑行业整体市场及BIM运维市场。充分发挥BIM与GIS、大数据、云计算、物联网等数字技术的集成应用,构成以BIM模型为数据载体的城市数字建筑“细胞单元”。
5.2搭建BIM智能建造平台
智能施工平台的应用在节约成本、提高项目运营效率、协同管理等方面效果显著,将是现阶段乃至未来BIM发展的重要环节。借助BIM技术,将信息管理贯穿于建筑项目的全过程,带动建筑企业上下游企业的有机融合,实现项目信息在建筑全生命周期内的高效传递和互动传递,发挥建筑项目规模效应的作用。
结束语
BIM技术可以帮助建筑设计团队更高效地工作,提高设计质量和建筑性能,同时也可以帮助设计师更好地完成设计管理工作和维护建筑。虽然BIM技术的应用还存在很多瓶颈,但是随着技术的不断发展,BIM技术在中国的应用前景非常广阔。该技术还可以与人工智能、大数据和物联网等其他技术结合使用,以提高建筑设计和管理的效率和精度。
参考文献:
[1] 盛娜.BIM技术在建筑工程设计中的优势及应用探析[J].建筑工程技术与设计,2018(14):175.
[2] 王颖.BIM技术在建筑工程设计中的优势及应用探析[J].建筑设计管理,2019,36(6):52-54.DOI:10.3969/j.issn.1673-1093.2019.06.08.
[3]刘立军.BIM技术在建筑工程设计中的优势及应用探析[J].中国新技术新产品,2017(12):98-99.DOI:10.3969/j.issn.1673-9957.2017.12.059.