如何在建筑设计中用BIM?浙江BIM案例解读!
BIM应用贯穿工程项目全生命周期,而且建筑设计阶段又有四个方面,包括前期概念设计、项目方案设计、初步深化和施工图表达四个阶段,在全生命周期使用BIM技术和协同项目管理,为项目在各阶段带来实际或无形的效益。
浙江温岭农村合作银行城南支行综合大楼
项目位于浙江温岭市城南镇冷水塘村,场地东侧为仁和路,南侧为鸣鹤路,西侧
为规划道路,北侧紧邻城南中学幼儿园。
本工程总建筑面积:20426m?
地上建筑面积:16396m?,
地下建筑面积:4030m?),
建筑占地面积:2968m?。
建筑层数:地上12层,地下1层。
建筑高度:49.35m(室外地坪到屋面结构起坡点)。
建筑结构形式为框架—剪力墙结构,建筑抗震设防类别为“丙”类,设计使用年限为50年。
图1 整体信息模型及剖断面
(1)前期概念设计
设计人员在充分考虑影响项目的各种外部条件后,包括场地,体型,结构形式,能源效率,可持续发展和运营估算等,来作出相应的策划。应用BIM技术搭建相关场地模型在置入建筑模型,实时直观展现项目情况,结合软件用于分析和模拟各种选项,快速反馈成果应用的效果,为作出正确的决定提供科学合理的依据。
建筑的传统设计更注重材料的适宜选择和功能的合理使用,对建筑本身及运营维护期内周边环境对其的影响考虑不多,这样的设计理念已不适合当今追求低能耗低成本的要求,而BIM技术带来的变革和发展直接影响到性能化分析的进程,通过相关能耗软件对BIM模型的分析,在结合项目的能耗、通风、光照等分析,作进一步的优化处理,可以节约运营费用,对建设低碳节能、绿色经济的新型建筑提供极大的助力。
图2 整体环境日照分析
(2)项目方案设计
当今国家从顶层设计面对十三五阶段的环境治理提出了更高的要求。环境保护问题也随之变得越来越复杂,对环保设施的节能生态要求越来越高,建筑方案的设计,也必须从“粗放型”向“集成化”来进行相应转型,BIM技术的出现为从业人员在进行相关设计时,将原本在方案设计基本完成后进行的绿色设计,提早到方案设计前期来,而不只是以来经验根据规范来进行设计,需要考虑项目投入运营后的实际效果,这也为建筑行业的转型升级提供了技术支持,符合十八大提出的建设生态文明的要求。
图3 项目建筑模型
利用REVIT等建模软件快速构建工程体量,比选各种概念模型,选择合适的方案,再通过经济型、节能性和功能性等方面,初步筛选后,选择最合适的方案在BIM平台上直观展示三维效果,提供方案设计的科学依据,提高方案阶段的设计效率,节省成本。然后通过各专业之间协同工作,进一步深化模型内的设备管线等内容,反复多次验证项目的可实施性,培养从业人员BIM思维。
(3)初步深化
在该阶段,设计人员进一步深化项目设计,传统平面图纸原本就是实际三维构建的线性表达,而BIM软件提供多种视图显示,让三维模型以不同方式呈现,满足不同表达需求,旨在论证工程项目的技术可行性和经济合理性。此时需要制定设计原则,标准和主要技术问题,详细研究结构与机电专业设计,协调专业技术矛盾方案,并且合理确定总投资和经济技术指标。应用BIM软件完成的BIM模型,根据BIM模型,直接生成各种视图,可以确保模型的关联和一致性。
原在施工图阶段的深化内容也提早到此时完成,这在设备的专业方面尤其明显,根据BIM模型反应分析结果,不断改进。在这种情况下,能够打破传统模式,BIM技术是设计人员直接在三维环境中进行相关设计工作,工作流程和数据流动发生了重大变化,使设计效率和设计质量得到显着提高。需要在实际施工时现场把控。例如设备间的实际安装操作空间,洗手间上空净高,往往被忽视,而通过传统的二维设计难以精细化到这些细节,BIM技术通过对该空间的具体部位进行精细设计,从而大大提高空间的使用率。
图4 项目建筑模型
(4)施工图设计阶段
建模后,对工程模型通过自动化冲突碰撞检查分析。对各专业的碰撞问题进行模拟、碰撞分组、查看碰撞细部、给碰撞添加引注、更改碰撞状态和碰撞优先级、搜索碰撞等,查找施工图设计中“错漏碰缺”等问题,得出在三维模型基础上的冲突检查报告。减少施工阶段因涉及深度不够而导致的损失和返工。在设计阶段就引入BIM技术,区别于传统设计时将工程信息通过二维图纸来表达与传递,现在能够将各专业间的构件、单元用直观的三维视图来表达,提高各专业之间的配合和协调,设计阶段的核心是模型的建立,在施工图阶段的模型深化细化更是重要方面,对模型深化时需要建立参数化构件库并在其中调用,虽然这样在构件建立时耗费大量的时间,但对于项目开展时,不同专业,不同单位调用构建时效率提高具有很大的帮助,也对未来BIM应用从项目级到企业级运用提供了技术积累。这个过程是一个不断持续不断优化的协同工作过程,能够及时沟通各参与方之间的信息,作为理想的模拟工具,对施工图纸交付后到施工时的情况进行模拟,传统的二维静态图纸由于其技术的局限性,往往在工序交叉,专业碰撞时不能快速直观的显示,BIM技术通过三维模型表达,带给设计人员更准确的判断,更清晰的显示,更高效的协同,为建筑工程项目品质的提升带来显著效果。
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