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摘要:随着我国建筑业信息化的不断发展,建筑信息模型(BIM)技术在建筑设计阶段的应用也越来越广泛。它同传统建筑工程的设计不同,这种方法能保证设计信息的交流流畅,多专业协同设计,施工中能相互协调,实现设计施工一体化,提高建筑设计的整体性和设计品质。本文主要分析BIM技术的特点,BIM技术在建筑设计中的重要意义以及BIM技术在建筑设计中的实际应用和以后发展的机遇和挑战。希望能让BIM技术在建筑设计中得到更加广阔的推广和应用。
关键词:BIM技术;传统建筑设计方法;冲击;影响
引言
BIM技术的应用是建筑行业的第二次信息革命,在我国,越来越多的设计企业对其已有了解并不同程度地进行了项目实践应用、BIM技术对传统建筑设计方法的冲击巨大,其应用目的在于用新的思维和方法来反思现状,推动传统方式更好的提升。
1.BIM技术的内涵特点
1.1BIM技术的内涵
BIM 表示建筑信息化模型或者建筑数字模型,BIM技术是一种创新的建筑设计、施工与管理方法,其在三维数字技术基础上实现了集成建筑工程项目等有关信息的工程数据模型,其体现了建筑工程中数字技术的应用。BIM是协同工作的前提,其能够有效提高建筑项目的工作效率,降低建筑工程项目风险和环境影响,从而达到跨专业、跨阶段的协同设计和实现设计成果的可持续发展。
BIM作为建筑领域一种新兴的数字化设计方式,可以利用建筑信息模型完成设计、施工、检测和管网控制等相关工作内容。其涉及诸多领域行业,尤其是加工、建造和运行等数字化管理工作中应用,其能够支持建筑系统的集成管理环境,实现设计阶段的协同设计、施工阶段的建造全过程一体化及运营阶段的建筑智能化维护及设施管理,改变了过去由业主到设计、施工运营之间的界限隔阂,能够实现建筑全生命期的管理,明显提高了建筑工程效率,降低了建筑工程风险和减少了资源浪费等问题。
1.2 BIM技术的特点
1.2.1具有可视化特点
可视化特点应用于建筑行业发挥着重要作用,其能够实现“所见即所得”的效果。例如查看施工图纸时,图纸上的相关构件信息都是以线条+文字进行绘制表达的,然而真实构造形式及材质等信息只能靠建筑人员根据经验发挥想象力。针对简单设计凭空想象尚可,然而对建筑复杂造型就无法实现。因此,BIM技术提供的可视化特点,能够让人把过去的线条式构件以三维立体实物图形式展示出来。建筑业设计时也有效果图,然而大都由专业制作团队进行设计,并以线条式信息形式呈现,其并非由构件信息自动生成,同构件之间缺乏互动性与反馈性,但BIM技术的信息化特点却能够实现同构件之间的相互关联、图纸与模型反馈基础上的可视效果,BIM模型里的整个过程均具有可视化,其既能够展示造型效果,又能够存储并反馈工程项目的设计、建造、运营管理等工作所需的信息。
1.2.2协调性特点
协调性是建筑行业的关注重点。对于业主、设计、施工单位等均需要协调配合才能完成项目建设,如果工程项目实施出现问题,需要相关部门及时召开协调工作会议,寻找问题并制定解决策略,进行变更或者采取补救措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑设计时总会因相关专业设计人员未能及时有效沟通,从而出现专业碰撞,例如布置暖通等专业管道时,因为施工图纸分别进行绘制,具体施工布置管线过程中,可能因某处存在结构设计的梁等构件阻碍管线布置情况,出现施工碰撞,而对这种情况难道必须在发现问题之后方能提出解决吗?通过BIM的协调性优势能够从根本上解决该类问题,依靠BIM模型能够实现建筑物建造之前协调相关专业碰撞问题,并生成和提供具体的协调数据信息供设计施工人员参考。此外,通过BIM协调性特点还能够解决其他相关问题,例如协调电梯井布置、防火分区布置、地下排水布置等与其它设计布置之间关系。
1.2.3模拟性特点
BIM的模拟性特点并非仅能对建筑物模型实现模拟,也能够模拟真实世界的自然环境、物理规律等。通过BIM技术能够在设计阶段实现对建筑性能的预评估并进行优化改进,例如日照、设备能耗、热能传导、人员紧急疏散等;通过BIM模型还能够在招投标和施工阶段完成4D模拟操作,即按照施工组织设计模拟实际施工顺序,据此制定科学施工方案进行现场施工;5D模拟同样能够实现,并据此有效控制成本;利用BIM模型还能够在后期运营阶段模拟如地震人员逃生、消防人员疏散等日常紧急情况处理等。
2.冲击与影响
BIM技术对传统建筑设计的冲击的全方面的,是建筑设计行业思维、方法的改变。
2.1建筑设计的思维转型
BIM所提供的是一种更接近现实世界的设计思维,其主要是以虚拟的三维设计思维为根本出发点,将传统二维平面图纸转化为三维的“虚拟与现实对话”的立体信息模型设计方法同时,BIM也是对“设计一建造”本源的回归,令建筑师不再受限于单纯的二维施工图纸表达空间的三维形态,而是拓展了建筑师对建筑形态探索的具象化和可操作性,让建筑项目的设计和建造走向三维的数字化行列。
2.2建筑设计的方法转变
我国建筑师自占以来采取的都是手工制图、手工烫样、手工模型的方式表达建筑构思,自20世纪90年代计算机制图引入,传统设计方法出现了革命性的改变,手工绘图被强大的二维CAD系统替代。与二维计算机制图的模式相比,BIM提供了更为直接、直观,具有共同靶标的设计方式,能够创建和共享合作性强、一致性高、可计算的建筑项目信息,提供高质量的设计图纸、虚拟模型、建造过程仿真、运营管理档案等一致性信息。
当然,先进的设计思维与工具也会给设计师带来负面影响:
2.3建筑设计的模式转变
BIM设计出图和CAD设计出图存在以下几点不同:CAD的设计和出图是一体的,CAD的设计成果即是施工图纸,出图成果也是施工图纸;而BIM设计则不同,BIM的设计和出图是分开的,BIM的设计成果是信息模型,出图成果是图纸。虽然理论上BIM的出图应该由软件自动完成,设计师只需要考虑设计建模,但是由于目前BIM软件远远达不到自动出图的水平,而且即便软件实现自动化操作仍会需要不少人工调整的地方,所以现在的BIM出图工作量远远大于CAD出图。
2.4协同设计带来的挑战
CAD设计基本上是没有协同的,也就是CAD的设计、图纸都是离散的,从绘制人员、时间、深度等等都是可以不相关的;而BIM设计、出图则与CAD完全相反,因为BIM的出现就是为了解决CAD设计过程中由于信息离散导致的设计、图面错误问题。所以BIM设计要求同专业不同设计人员、不同专业之间进行协同设计,这就导致在BIM设计、出图过程中对设计的绘制人员、时间、深度等等存在着严格的限制。
结束语
BIM技术的推行可以提高建设效率和行业水平,将建筑业从粗放型向集约型模式转变,变革的龙头便是“设计”。新事物的出现相对传统事物具有一定的优越性,也产生了一定的冲击力,建筑信息模型融合下的传统设计方式转变,主要体现在工具、思维、方法、表达等各个方面,可以预见,这种转变将会从最初的项目实践层面逐渐激发整个行业体制、机制的再创新。
参考文献
[1]陈龙.探讨BIM技术在建筑专业教学中的应用[J].现代装饰(理论).2015(12)
[2]谢伟华.基于BIM的医院建筑设计实践[J].四川建筑科学研究.2014(05)
论文作者:杨娜1,陈辰2,齐世峰1,康楠1
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/15
标签:建筑论文; 建筑设计论文; 技术论文; 模型论文; 信息论文; 图纸论文; 传统论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;