建筑方案BIM正向设计方法浅析

建筑方案 BIM正向设计方法浅析

王姣

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摘要：建筑设计环节技术含量和难度最大，设计环节若出现问题，后续的构件生产、施工环节很难解决，设计环节起着龙头先导的作用，决定着装配式项目的质量、成本和效率。本文将对装配式建筑正向设计各设计阶段的要点进行分析，并进行归纳总结，设计人员应对相关内容有深入理解才能真正做到面向建筑装配的正向设计。

关键词：建筑方案；BIM正向设计方法

引言

由于建筑领域直接关乎社会大众的安危与舒适度，建筑领域一直处于高速状态进行发展。但在发展速度过快后逐渐发现很多问题，而且这些凭借传统技术无法实现切实处理，这时建筑领域开始将重点放在BIM技术上，只要在建筑结构设计中灵活落实BIM，就能深入其中找出建筑结构之中隐藏的安全风险，在这些风险完全排除后，社会大众的安危就不会受到威胁，建筑舒适度也会有所增长。

一、BIM正向设计的定义

BIM（BuildingInformationModeling）建筑信息模型，是目前基础建设行业最炙手可热的关键词，也已成为建设行业未来最重要的发展方向。国内设计环境中，BIM多指AutodeskRevit(下文简称Revit)和GraphicSoftArchicad两个软件，部分异形建筑会涉及CatiaDigitalProject。但以目前软件普及度和大众认知度来看，BIM约等于Revit。故此文后续将以Au‐todeskRevit2020作为BIM技术整合的综合平台进行解读。正向设计——笔者实践过程中提出的新定义：BIM正向设计是以REVIT软件为平台，协同Rhino、Grasshopper、CAD、小库等多个软件平台的综合设计流程。BIM软件本身还在发展中，并不代表仅使用REVIT就能满足所有不同设计需求。例如在处理平面总图方面，需要AU‐TOCAD和小库平台辅助；在处理复杂造型时，需要Rhinoceroes和Grasshopper软件辅助，在渲染出图方面还需要Lumion和Enscape这些渲染软件的辅助。在整个设计流程中，Revit软件最有价值的是信息综合管理能力，以及从三维模型导出精确二维图纸和各种数据的信息连续性。

二、基于BIM建筑结构设计的价值

BIM模型即三维建筑工程信息数据模型，是基于三维建筑数字信息技术的一种新型计算机信息技术，能够依据模型相应的建筑工程设计数据，构建建筑工程数据模型，并在建筑工程项目整体建设的工程设计、施工等各个环节之中发挥重要指导作用。可以轻松实现对所有建筑全面使用数据的实时展现，其中还具有数据动态实时更新数据管理的强大功能，不仅是它能够有效确保所有使用建筑全部数据的充分动态展现，同时还能够对建筑数据模型进行及时自动更新，对模型数据进行自动优化调整，大大提高的建筑工作效率及建筑工作管理质量。除此之外，BIM建筑技术的迅速出现及广泛应用，使整个建筑业所有结构生产技术部门都基于同一个新的建筑技术模型进行工作，为整个建筑业的结构设计人员提供了统一的建筑技术应用平台。同时，运用这一信息技术所设计构建的建筑模型，包含了大量的建筑设计参数信息，工作人员仅仅只需对其中的基本信息和设计参数数据进行手动修改，就已经能够轻松实现对建筑整体结构设计的自动调整，真正完全实现了现代建筑主体结构的信息参数个性化整体设计。

三、建筑方案BIM正向设计方法

3.1遵循正向设计原则

1）协同设计原则装配式设计应贯穿设计全过程，除设计院内部各专业外，构件生产单位、施工单位和相关装修单位、幕墙单位等均应一起参与。外部单位需将相关预留预埋、管线、开洞等信息和其他约束条件及时反馈给设计单位，以免造成遗漏或错误。为达到协同设计目标，业主方在设计初期就必须与预制构件工厂、施工总包企业、精装修单位、幕墙单位等达成合作，而不是按照传统模式等到施工图设计完成后再开始进行招标。2）效益与效能原则装配式建筑的出发点是通过科学的方式合理规划建设流程，从而提高建设效率和质量，降低建设成本。因此设计人员不能为了装配而装配，应以实现成本最优、提高生产和施工效率为出发点。3）集成化原则装配式建筑不仅是主体结构构件的装配，还包括内外围护、装修和设备管线。装配式混凝土建筑设计应致力于集成化，如结构、保温、装饰一体化的外围护构件，全装修，集成厨卫，各专业管路集成化、整体收纳等。4）精细化原则装配式建筑图纸必须完整、精细且深度足够。设计精细是预制构件制作、安装正确和保证质量的前提，是避免失误和损失的前提。

3.2空间设计方法

科学合理的整体空间规划设计，能够有效提高整个建筑物内结构的设计质量，而对于建筑物内结构的整体空间规划则，主要包括：考虑建筑物的内外室内空间结构分布、建筑物的整体外观等，BIM设计技术能够在充分集合各种建筑工程各种立体数据统计信息的根本基础上，将建筑初步设计时提出的各种建筑立体结构设计方案进行构建，并形成完全可视化的各种建筑立体结构模型，相关工程设计工作人员则不仅可以通过观察各种建筑立体结构模型，对其整体空间规划及资源分布利用情况可以进行科学有效的设计分析，同时还要充分考虑整个建筑工程的整体功能性，进而可以促使进行建筑工程结构的整体空间规划并使设计方案最终达到最佳设计效果。

3.3碰撞检测中的应用

碰撞检测是BIM技术中的重要功能，在传统设计中，管线综合处理由设计企业或建筑机电专业设计人员组织，将所有图纸印制于硫酸纸上，将多个专业的图纸作叠加处理后，由各专业的工作人员仔细观察图纸，综合图纸管线。二维图纸信息不够全面，而且也会受人工操作因素的影响，因此在工程建设和施工中会出现不易察觉的碰撞，只能重新修改图纸，但这延长了工程的工期，增大了工程的成本。利用BIM技术便可有效优化和完善碰撞检测。项目设计中开展碰撞检测试验工作，将BIM模型导入可视化的三维设计模型软件当中，高效完成碰撞检测，第一时间处理和排除项目施工中可能出现的碰撞问题，最大限度地规避由此产生的工程变更，在确保工程进度的同时也可降低工程成本。

3.4BIM施工模拟

目前装配式建造经验相对较少，施工人员对于PC构件运输、堆放、吊装、装配、灌浆、辅助处理等不够熟悉，传统书面技术交底无法全面表达建造意图，需进行BIM技术三维可视化交底。装配式建筑项目场地布置需预留PC构件临时堆放及吊装场地，若场地受限，PC构件堆放场地需多次调整，影响PC运输路线，现场施工较为复杂。因此，需利用BIM技术提前进行场地布置进行策划，模拟运输车辆路线和PC构件支撑方式，如预制墙体斜支撑、叠合板独立支撑排布方式，避免施工过程碰撞，提升施工效率。通过BIM施工模拟可精细化模拟PC构件连接节点构造处理，减少施工碰撞，有利于控制进度时间节点和工期。此外，基于BIM的施工模拟精确提取施工模板、混凝土、钢筋、支撑等工程量信息，形成明细表，便于后期工程决算。

结束语：

现如今，社会经济发展迅速，建筑结构设计水平也随之提高。BIM技术在建筑结构设计中的应用极大地提高了工程设计整体水平，该技术应用在可视化设计、协同设计和碰撞检测中，大力推动了现代化建设的前进脚步。

参考文献：

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