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基于BIM的建筑设计与应用研究

王维

中机第一设计研究院有限公司天津分公司,天津市,300000

摘要: 建筑工程在建设的过程中,结构设计方案是重要的组成部分,为了有效提高施工的质量,保障建筑工程的内部结构可以得到整体的优化和设计。建筑结构在设计的过程中,通过应用 BIM 技术可以对各方面的内容进行有效整合,提高设计方案的准确性和科学性,减少建筑结构设计当中的工作量,为建筑工程建设工作获取最大化的经济效益。下面本文就BIM的建筑设计与应用进行简要探讨。
关键词: BIM;建筑设计;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157028
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1 BIM技术概述

BIM 技术的广泛应用,可以将各种类型的参数进行有效整合,通过原始设计方案的基础之上,可以构建三维模型,以便于对整体的设计方案进行动态化的了解,实现设计方案向智能化和全面化的方向发展。BIM 技术在整体应用的过程中,需要针对于设计阶段对施工的质量进行全面的检测和管理,确保可以构成更加完善的数据库,将其中的各种数据保存在其中,方便后期工程建设应用。BIM 技术应用的范围比较广泛,不仅会涉及到建筑工程,而且在公路工程和桥梁工程当中得到广泛的推广。在特定的工具软件当中,可以对建筑的内部构件进行全面的模拟,除此之外,也可以对系统的相关参数信息进行有效的收集。通过三维可视化的形式,对方案进行优化和调整,构建更加全面的运营管理体系。BIM技术的核心是计算机三维模型所构成的数据库,在对这些数据信息进行汇总的过程中,可以对相关的信息进行动态化的调整。BIM 技术最大的优势就在于可以对各个部门的工作进行协调,在不同的建设生命周期当中会有不同的参与方,这些参与方之间的利益联系非常紧密。对工程进行设计的过程中,通过应用 BIM 技术,可以对关键技术进行优化和完善,展开系统性的协同作业,强化可视化设计的效果。在BIM 技术的基础之上,构建专业的协同平台,使得各个部门之间的工作可以得到优化和设计。在规定的设计周期内,可以完成相关内容的设计,实现不同专业之间的协调工作。BIM 技术所设计出来的产品都是三维模型,设计者并不是在平面的视图当中工作,可以通过实时了解商业模型的具体变化,在构建的虚拟建筑空间当中检查各部分的性能参数。

2 基于BIM技术的建筑设计实现

BIM 技术在建筑设计中已展现出独特的优势并有望在未来的建筑工业中广泛应用,将 BIM 技术与建筑设计有机结合,有助于克服传统设计中的弊端,从而提升建筑施工效果和质量。随着 BIM 技术的不断推广,BIM 建模软件和可持续分析软件不断被开发出来,如建筑建模软件包括 Revit、ArchiCAD、Tekla、Bent-ley和 Digital Project等。每种建筑建模软件和BIM 可持续分析软件都有各自的优势和特点,将二者进行有效传递可提升施工效率,其中,建筑建模信息传递情况如图1.共分为3个阶层,BIM 建模平台、建筑模型信息传递媒介和建 筑 模 拟 分 析 平 台,第 一 个 阶 层 包 括 Revit、ArchiCAD,第 二 个 阶 层 包 括 GbXML、IFC 和DXF,第三个阶层包括 GreenBuilding Studio、Ecotect Analysis、Design Builder和IES,BIM 建模平台、建筑模型信息传递媒介和建筑模拟分析平台中的各个软件之间可实现信息传递。

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图1 建筑建模信息传递情况

图片16.png 图2(a) 传统 CAD建模                                            图2(b)BIM 技术建模

图2传统 CAD建模和 BIM技术建模的模型建立方式对比

3 传统 CAD 建模和 BIM 技术建模的对比分析

图2为传统 CAD 建模和 BIM 技术建模的模型建立方式对比。图2(a)的基于 CAD 建模的方式一般需要采用平面图纸和大量信息,在建模过程中将各种信息资源通过手工录入的方式进行输入,能耗分析过程中再将 CAD 格式的文件导入可持续分析软件中,整个过程相对繁琐,建模效果较差;图2(b)的基于 BIM 建模的方式则可以直接将不同的模块中的模型导入 BIM 可持续分析软件中,整个过程相对简单、建模效果好。

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图3(a) 传统 CAD建模                                    图3(b)BIM 技术建模

图3 传统 CAD建模和 BIM 技术建模的设计方法

图3为传统 CAD 建模和 BIM 技术建模的设计方法对比分析图。在对建筑进行建筑设计过程中,传统CAD 建模方式下的建筑师需要依赖丰富的设计分析经验才能得到建筑方案,然后反馈给建筑设计方案,这种分析方案仅停留在定性的层面上;而 BIM 技术建模方式下,建筑师只需要将信息数据支持导入建筑方案中,这种设计方法不仅能得到定性分析指标,还可以得到定量的参数,便于各方做出最终决断。除此之外,在设计效率方面,传统 CAD 需要手工输入各方数据,这个过程将涉及不同专业的人员手工输入大量数据,不仅将耗费巨大的人力和时间,而且其整体成形效果不佳;而 BIM 技术支持不同类型的格式文件(如IFC、gbXML等)同时导入,然后与可持续分析软件衔接,传递效果良好且分析精度高,由于中间过程涉及的人为因素少,误差明显减小。

结论

综上所述,建筑工程在节能设计中应用 BIM 技术可以实现三维可视化、信息数据库互联互通和多方面协同设计的效果。相较于 CAD,BIM 在模型建立方式、协同设计、分析效率和精度上都有明显优势,更适宜应用在建筑设计中。工程实践证明,BIM 在建筑节能设计中不仅能大幅度降低设计人员劳动强度,节约工作时间,更能提高建筑节能指标的精度。该方法为建筑节能设计方案优化及节能材料合理选配提供了捷径,在该领域应予以推广与应用。

参考文献:

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