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BIM论文|浅谈BIM技术的发展

2019-1-5 12:50| 查看: 210| 评论: 0

  BIM(BuildingInformation Modeling)即指建筑信息模型,是把整个建筑工程的各种信息集合在管理平台上,该平台有自己成体系的规范,可以供设计,施工,管理等不同方面的相关人员使用,以实现相互之间的交流与合作,便于管理,降低成本。目前,BIM 技术在国内还处于起步阶段,还没有一个大家公认的统一标准,也还没有在业内得到大范围的使用,但其相对于二维图纸设计的优越性使得其发展前景非常的广阔。
   基于BIM的结构设计与传统的区别
  整个建筑工程从规划、设计、分析、施工再到运营管理、维护,需经过空间规划、建筑设计、设计绘图、结构分析、结构设计、管线设计、机电设备设计、能源分析等诸多步骤,涉及到的人员有业主、建筑师、土木工程师、结构工程师、机电工程师、管线工程师、施工人员等等,各领所使用的图面与软件工具不尽相同,导致信息传递、格式转换的困难。BIM 概念的特性正好可以良好的解决上述问题,尤其是建筑项目中备受关注的结构设计。
  传统的结构设计常常造成彼此间的信息错误、遗漏或干涉,各单位之间的协调工作变得非常复杂耗时,此时若有BIM 系统化的参数模型,拥有各方所需的一切资料,不同人员根据所有许可从 BIM 参数化模型中拾取信息,整个建筑工程流程将更为省时省力又省钱,也能降低错误发生率。再加之建筑工程项目都以图面方式来进行信息传递,对于结构分析设计部分,目前分析软件已发展相当完备,但传统做法通常都是由结构工程师根据平、立面建筑图自行在分析软件上建立3D 分析模型,对于不规则、复杂结构而言,建模会耗费大量时间且难免造成失误情况。
  近些年来 BIM的概念逐渐发展为建筑工程的主流,其主要理念为整体性、高效率。功能强大的3D 建模软件为执行BIM 概念所需使用工具的主轴,作为连接其他软件的 BIM工具平台,在此平台中建立参数化信息模型,拥有建筑体中各构件的性质、尺寸、材料特性、数量及其他信息。BIM可以展示整个建筑生命周期所需的信息,包括了建筑过程及运营过程。
  2 BIM发展的障碍
  BIM 用于建筑设计,一般是满足三维设计的要求,BIM是一个基于三维设计的概念,它是以模型数据为核心,二维图形只是用于辅助三维模型的建立。目前各设计院的工作成果一般是设计图纸,这些图纸以国家的二维制图规范为标准,但这些二维制图规都是为CAD 制图设计的,而不是针对三维模型的。所以在没有基于三维软件工具的制图标准时,就出现两种结果:(1)能力较强的设计院会把二维设计的成果再用三维软件重复一遍,所以一些水平较高的设计院会说建筑设计现了BIM 出图;(2)一些普通的小设计院干脆仍做二维设计,反正业主没有硬性要求。
  现在推广 BIM设计,应当一开始就是做三维的设计,在三维设计的基础上将需要的二维图纸等信息输出给有需要的工作人员。而现实却是先完成二维设计,再依据二维设计的信息去完成三维设计,将工作的逻辑关系都弄反了。因此,当设计人员认为BIM是一种以二维设计为基础的三维建模时,他们仍然会采用高效的 CAD制图。只有改变现有的二维制图标准,建立“以三维模型为核心的标准和规范”,让设计人员可以跳过二维设计,直接以三维设计作为工作成果,在三维成果的基础上输出二维成果,减少设计人员的工作量,那么设计院才有动力去普及 BIM 做三维设计。
  3  建筑工业化新革命BIM+VR  BIM为设计提供了一种全新的设计方式,VR(虚拟现实)可将 BIM的设计成果更加直接形象的展现出来。BIM 是以建筑工程全方面的信息为基础建立一个完整的建筑模型,具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。VR 沉浸式体验可以让业主直观的查看到 BIM设计成果,从而推动其在建筑设计领域的使用。
  目前,互联网技术的日益进步,我国工业4.0(精益建造及工业化生产)的需求都是 BIM技术发展的有利条件。通过使用 BIM 技术提高生产效率、降低造和缩短工期,也是建筑工业化生产追求的核心价值之一。一个面向所有建筑相关人员的设计和信息交流平台,将为解决协作沟通不畅造成返工、工期紧张,材料浪费等项目管理问题提供一种全新的解决途径。应用BIM 技术加强成本管理和安全管理,从而降低工程复杂度,缩短工期,加速资金周转也是建筑管理的核心需求。
  目前,VR技术在西方工业设计中已有广泛的应用,在中国建筑设计领域也在广泛的推广,特别样板房展示等营销领域有很好的应用。谷歌、微软、索尼等 VR 产品逐都在渐步进入工业设计中。中国知名咨询顾问公司山东智汇云建筑信息科技有限公司在山东绿色建筑与建筑信息科研基地实现了理论与实操的双重培训。我们预计未来五年VR 技术有望在建筑设计中逐步推广。
  “所见非所得”和“工程控制难”是目前建筑设计行业大的问题,BIM+VR 既能将建筑信息有效的综合集成,又可把设计成果全面形象的展示出来,为建筑业的统筹规划、资源整合、具象化联系和平台构建提供了一个有效的设计工具,所以BIM+VR 模式是当前解决行业难点的优途径。系统的化 BIM 平台把整个建筑项目的过程信息化,并集合在一个三维的建筑模型中。VR 技术利用自身特有的可视化特性把 BIM的三维模型虚拟展示,为使用者提供交互性设计和可视化印象。BIM平台 +VR 的组合技术必将成为企业的核心力量之一。

来源:《居舍》重庆交通大学土木工程学院  王洛徽 

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