文/林娜 浙江省省直建筑設計院 浙江杭州 310009
BIM 技術用于建筑工程設計,需要我們切實意識到其應用的必要性,并緊密結合建筑工程設計的需要,切實加強對其的應用,才能更好地對整個工程的建設和實施情況進行模擬,有效的降低成本。
BIM 技術用于建筑工程設計,操作可視化是最為基礎的優勢這一。尤其是在當前很多建筑工程項目中,不僅建筑規模較大,而且有著復雜的劃分空間和多元化的功能需求。所以借助BIM技術,可以在設計階段對每個功能的完成過程進行可視化的模擬和展現,這樣設計人員就能通過具體的模擬來發現問題和解決問題。
在利用BIM 技術進行設計時,還能將整個設計過程以數字化的方式展現出來,所以在實際應用過程中,不僅能完善信息,而且還能借助BIM 模型展示信息,模擬整個建筑工程的建設過程,在模擬中能結合發現的問題針對性的采取方案強化對其的處理,以完備性較強的信息推動建筑工程設計水平的提升。
利用BIM 進行建筑工程設計時,不僅能實現可視化的操作和展示完備化的信息,而且還能有效的進行信息協調。在數據方面,不僅有助于數據共享,而且還能結合模擬情況對有關數據進行在線修改,同時能研究不同數據的關聯系,為決策的制定提供依據。在實體構件方面,有助于相互之間關聯性的顯示,并實時在線提取BIM建筑數據信息,利用其制定決策的同時提高決策的科學性[1]。
結構設計是建筑工程設計的主要內容,所以需要在設計中應用BIM 技術來輔助平面布置方案的確定。具體而言,首先,以RA 軟件平臺為載體,在這一軟件平臺中實施三維場地布置與模擬,并明確各建筑結構的特點和性能,整體性的對建筑結構進行布置。其次,借助概念體量工具,以三維視圖為載體,對建筑結構進行設計,并對確定的建筑形態與設計意圖相對比,并結合設計意圖和實際需求進行優化,從中做好建筑結構數據的提取。例如在裙樓結構設計時,其首層通過設置透明的玻璃幕墻,能將構件的特色彰顯,并采用三級圓弧模式,利用RA 實現可視化設計,將整個裙樓結構更加清晰的展現出來。再結合實際需求和設計數據加強對其的修正和完善,達到優化裙樓結構設計的目的。
碰撞設計也是建筑BIM 設計的主要內容之一,主要是為了更好地對空間位置進行設計。在利用BIM 技術實施碰撞設計時,主要是利用BIM 將其草圖模型進行處理,以更加完整的信息化模式來優化建筑空間設計。但是在設計中所涉及的數據信息較多,這就需要加強層數設置,做好立柱圖與墻體梁柱、樓板等的設計,借助RA平臺來設置層數,確定其疊加數量,確保所設置的層數更加科學,再設置立柱網之后優化整個柱網系統。而對于墻面繪制而言,主要是做好有關參數的設置,并確定參考線的選取方式,構建整個幕墻的垂直度、平面度,并確定其室內標高,這樣就初步完成了建筑主體的BIM 模型設置。所以在設計時需要結合其具有較大的承載力與較高的強度,并注重設計參數的完善。比如在構建梁柱模型時,由于其屬于建筑主要結構,應結合其在承載壓力較大與強度較高等方面的特點,其截面也較大,為更好地對截面高度進行控制,需要借助BIM 技術來合理確定配筋率,既要增加截面高度,又要降低配筋率,預防梁柱交接部位出現鋼筋集中的問題,所以需要借助BIM 技術來強化截面設計,從而在施工中提升梁柱結構的整體質量。但是需要注意的是,整個挑梁承受荷載小,所以應強化對其的截面設計。但是挑梁的底筋設計,應預留好一定的安全系統,適當的增加底筋,在墻體深入長度上與結構設計要求相符,滿足撓度大與荷載大的需求。在過梁設計時,應科學模擬與驗證過梁的受力情況,并強化過梁與圈梁的一體化設計,這樣在優化操作的同時還能提升其抗震性能[2]。
在進行結構參數設計時,應用BIM 技術主要是進行結構參數的優化。雖然與結構參數出圖的方法上基本一樣,但是在細節上還是有一定差異。所以需要結合BIM 模型在結構側中進一步建立分析模型,從而在進行結構分析的同時,還能優化結構的參數。但是考慮到目前很多建筑工程的內部結構十分復雜,所以為了更好地促進結構施工,在結構參數優化時,需要切實強化復雜節點的設計,利用BIM 技術來模擬空間實體模型,在復雜節點進行配筋模擬,在鋼筋錨栓上做好三維定位,利用三維模型將其隱藏的信息進行分析,預防鋼筋交匯與碰撞時出現空間不足的弊端。同時還要利用其分析施工工序,為施工現場的指導提供依據,即能促進精細化的施工,又能提升質量和安全,促進技術管理水平的提升。例如在建筑中有辦公區域、加工區域、員工宿舍等進行樓梯設計時,建筑中的樓梯采取板式設計,不僅能保障外形美觀,而且還能為施工便利。但是在設計中應確保下面板間和梯梁間具有一定間距,尤其是要借助BIM 技術來進行視圖設計,預防高度問題導致碰撞的情況出現。而樓梯高度差一般在20cm 之內,確保樓圖段平均性和樓梯板與樓面板之間銜接的平衡性,這樣在上下樓時才能確保安全。
在管線設備設計時,BIM 技術的應用,主要是利用Revit MEP 優化建筑工程的參數設計,但是每個優化對象的參數均需要輸入BIM 模型之中,且形成統一的標準。考慮到整個建筑工程項目實施時需要涉及諸多專業與項目,因此需要借助BIM 實施協同工作,切實做好管線設備的設計與碰撞檢查,從而避免管線設備之間出現相互干擾和影響的影響。但是為了達到優化參數的目的,碰撞檢查的實施應以關鍵位置為主,在BIM 模型中及時地輸入管線排列信息,再結合設計圖紙來構建建筑結構與設備的三維模型,并在不同專業中實施碰撞檢測,最后結合檢測報告得出具體的碰撞報告[3]。
綜上所述,將BIM 技術用于建筑工程設計,對于建筑工程設計水平的提升有著十分重要的作用,所以我們需要在現代建筑工程中加強BIM技術的應用,并在應用過程中加強對其應用質量的控制,通過良好的質量控制,發揮BIM 技術的優勢。