基于BIM 技术的民用建筑设计研究
2020-11-26单绍云
单绍云
(江苏铭城建筑设计院有限公司 江苏 盐城 224000)
1 BIM 技术概述
BIM 的中文名称为建筑信息模型,而BIM 技术则是建筑信息建模技术,主要的应用途径是建筑设计,通过对建筑学、工程学以及土木工程工具等基础知识以及硬件设施的运用,建立一个类似现实的虚拟建筑立体模型,便于在建筑设计的过程中明确各部分的实际施工步骤,并且保障了工程项目的施工质量以及最终的竣工质量。
BIM 技术于2002 年初次出现在大众的视线,该建筑已经推出便在建筑设计行业得到了快速普及,并且相关设计人员均对BIM 技术的应用展开了全面且深入的研究。随着对BIM 技术的研究时间不断推移,因此建筑设计对BIM 技术的应用效果愈发显著,并且在其他的相关领域同样取得了良好的应用成效[1]。
2 BIM 技术现代化特征
随着时代的发展,BIM 技术逐渐被时代赋予了全新的技术特征,主要包括了可视化、协调性、模拟性、优化性以及可出图性。其中,可视化、模拟性以及可出图性均建立在现代技术的基础上,有了信息技术、网络技术以及计算机技术的支持才得以形成,因此归纳为新时代背景下BIM 技术最为重要的三个技术特征[2]。
首先,BIM 技术的可视化特征对于整个建筑行业而言具有重要意义,促进了建筑领域的改革与创新。举例来说,传统的建筑设计仅仅依靠施工图纸上所表达的信息以及设计人员的想象思维,但是BIM 技术却可以利用信息技术、计算机技术等高新科技,将设计人员的设计思路逐渐可视化,以三维立体模型的形式展现在设计人员及施工人员面前,提高了民用建筑的设计效果[3]。
其次是BIM 技术的协调性,BIM 技术在民用建筑设计中的意义重大,尤其是对于民用装配式建筑而言。众所周知,装配式建筑本身需要较好的设计合理性,部件之间的搭配、衔接都必须保证质量与牢固性,因此,BIM 技术良好的协调能力在民用装配式建筑设计中得以充分发挥。从总体上说,协调性是建筑施工的关键内容,且不管是设计单位还是施工单位,都必须积极配合协调以及其他工作,一旦项目在施工过程中出现了任何问题,相关人员需要组织开展协调会议,避免此类问题影响民用建筑的最终质量。
BIM 技术的模拟性与可出图性,前文提到模拟性及可出图性是最具有现代化特色的技术特征,因此模拟性与可出图性对于BIM 技术的具体实施而言具有重要意义。这里所说的模拟性不仅能够模拟出建筑物的信息模型,而且还能模拟真实世界中进行操作的事物。当工程项目处于准备阶段时,正是有了BIM 技术中模拟性与可出图性的支持,才能够对实际过程中的一些正在进行操作的事物进行模拟实验,以此保证建筑设计的合理性以及最终的施工质量。
3 BIM 技术在民用建筑设计中的应用
3.1 优化结构设计
据统计,BIM 技术多用于民用建筑的施工设计中, BIM 技术主要用于民用建筑设计中的仿真模型建设、抗震分析以及各种力学性能的分析等多个方面。BIM 技术能够有效提升民用建筑的抗震性与抗压性,为建筑质量的提升做出了巨大的贡献。除此之外,BIM 技术的模拟性与可出图性能够帮助设计人员建立实际建筑的信息模型,用于抗震抗压以及各种力学性能的分析与研究,有助于设计人员更多地了解建筑结构中的现存问题,并制定合理的解决措施加以具体实施,从而达到优化建筑结构,增加民用建筑合理性的根本目的。
3.2 信息自动更新
BIM 技术是新时代的产物,主要由信息技术、土木工程工具以及计算机技术等高新科技组成结构,并采用建筑学、工程学等相关知识作为基础,形成有益于建筑设计整体质量的新兴技术。前文提到,BIM 在国内称之为建筑信息模型,顾名思义,主要是指通过对信息技术、网络技术以及计算机技术等相关技术的运用,形成三维导图、物件导向等虚拟现实,并且利用电脑等电子设备完成对民用建筑施工的整体设计。由此可见,自动更新相关建筑及设计信息是BIM 技术在民用建筑设计中的具体应用途径之一。
3.3 对材料性能进行智能分析
建材的性能影响着建筑整体质量,尤其是对于装配式的民用建筑而言。BIM 技术除了能够优化结构设计、自动更新信息之外,还具备智能分析建材的设计优势。BIM 技术是由信息技术及网络技术等高新科技构成,因此能够对于相关信息技术精确的计算与分析,从而深入了解施工过程中的建材性能、数量以及种类等重要内容,以此为民用建筑的前期准备工作提供有利条件。
3.4 专业设计协同化
BIM 技术自身具备相对较高的现代化特征,较为出色的可视化及协调性特征帮助BIM 技术在建筑设计领域站稳了脚跟,且在实际的民用建筑设计过程中取得了令人信服的应用成效。当前国内多数民用建筑设计缺乏可视化与协同化,归根结底是由于并未合理应用BIM 技术。换言之,BIM 技术为建筑设计提供可视化与协同化支持,在建筑、结构以及硬件设施等三维建筑模型的集成化中实现了专业设计信息的可视化以及协同化,这里的协同化主要是说在没有人力干预的情况下,自发形成有效的信息资源共享体系。
4 BIM 技术在民用建筑设计中应用的启示
截止目前,BIM 技术在民用建筑设计中的应用广泛,主要包括参数模型整合信息、满足建筑工程需求、实施模式的选择以及通过试验点积累经验等等。随着BIM 技术在民用建筑设计中的应用愈发深入,相关的应用启示越发清晰。
首先是参数模型整合信息,当前国内多数的施工单位会采用BIM 技术进行模拟施工,通过参数模型对各项目的相关设计信息进行整理归纳,随后将相关信息进行全周期共享与传递,使得技术人员对建筑信息有一个深入的了解,为工程项目的后续施工奠定良好的协同基础。
其次是满足建筑工程的实际需求,为解决人口老龄化问题,我国开放了“二胎”政策,间接导致了城市人口的迅速增长,人们对民用建筑的设计需求越来越高,包括对功能方面、质量方面以及实用方面等等。社会经济的增长促进了生活水平的提升,而生活水平的提升提高了民用建筑设计的难度,BIM 技术的介入很好地解决了此类问题,并为其创新发展做出了巨大的贡献。
最后就是施工设计方式的选择以及设计经验的积累,众所周知,BIM 技术在国内建筑领域中的发展历程相对较短,虽然提高了民用建筑的设计效率,但是无法保证民用建筑的施工质量。
5 结语
随着社会经济的飞速发展,促进了我国建筑设计行业中对BIM 技术的应用,尤其是民用建筑设计方面。民用建筑多数为商业性质,是我国居民的居住场所,因此民用建筑设计必须保证空间的合理性,同时满足住户对建筑功能的实际需求。建筑设计一直是建筑施工中的重要环节,主要体现在施工前的准备工作上,为民用建筑的竣工质量作为巨大贡献,并且也对住户生活质量的提升起到至关重要的作用。随着信息技术在建筑领域中的快速普及,BIM 技术在民用建筑设计中的应用越发深入,切实提升了民用建筑的设计效率。