BIM技术应用概述?

bim技术的应用现状如何?应该如何应用?请阅读仲达咨询公司编辑的文章。

随着信息技术和建筑业的快速发展以及业主对建筑外观和功能要求的不断变化,传统的建筑模式显然已经不能满足需要。信息建筑模型技术BIM应运而生。主要介绍BIM技术在建筑工程设计、施工和运维阶段的应用。在设计阶段,设计师通过BIM技术进行方案比较、优化和决策,实现最优设计;在施工阶段,施工方主要利用其进行虚拟施工,提前发现和解决问题,保证工程质量,实现绿色施工;在运维阶段,管理层通过it进行多元化的沟通,使信息传递更加快捷真实,项目得到有效控制。

科技信息创新技术浪潮席卷全球,数字化在各个领域得到了很好的应用,改变了传统的工作模式,大大提高了工作效率。在此背景下,建筑信息建模(BIM)技术发展迅速。它将计算机仿真技术、计算机辅助设计、计算机科学技术、计算机图形学和虚拟现实有机结合,彻底改变了传统建筑行业在二维平面图纸下面对大量复杂文字和表格的工作模式,代之以更加生动、立体的模型。

它能够真实、全面地表达一个建筑项目的所有物理和功能性建筑信息。确切地说,它是一个动态的信息储备中心,在整个建设生命周期中不断修剪、补充和完善。各专业领域的参与者可以通过这个信息交互平台自由发布、传达、提取自己需要的准确信息。从某种意义上说,它改变了建筑行业过去单一的沟通方式,使信息传递趋于多样化,高效地提高了建筑行业所有参与者的工作质量,成为建筑领域的一大创新,从根本上推动了建筑行业的发展,具有很高的价值。

BIM的概念出现在30年前。国外BIM技术发展较早,各国学者都非常重视,并在不断研究和发展。目前基于BIM技术的代表软件有宾利公司的TriForma和匈牙利Graphisoft公司的ArchiCAD。2002年,我国正式提出了BIM技术的概念。随后在2004年,欧特克公司实施了“长城计划”,首次系统地引入BIM技术,引起了相关建筑企业的关注。相关部门先后举办了“与可持续设计专家面对面”、“BIM建筑设计大赛”、“勘察设计行业BIM技术高级培训班”等BIM主题研讨会。

欧特克等随后推出了Revit等一系列应用软件,上海现代建设集团等公司也在部分项目中使用了BIM技术。中国住房和城乡建设部在信息化发展十五、十一五和十二五规划中强调了BIM技术的推广应用。相关部门也经常举办全国性的BIM大赛,国内也有不少高校开展了这方面的开创性研究。国内最早进行BIM技术实验研究的是西北工业大学电子工程系附属的Xi安虚拟现实工程技术研究中心。该中心的建立对该校电子信息工程学院等其他院系和研究所在虚拟现实、虚拟仿真、虚拟制造[1]方面产生积极影响。近年来,国家也要求大型复杂建筑项目采用BIM技术,这将有利于BIM技术在建筑行业的后续发展。相信随着BIM技术的成熟,它将成为未来建筑市场不可或缺的新技术。

在世界各国学者的共同努力下,BIM技术日趋成熟。许多实际工程案例表明,BIM技术可以基本完整地应用于工程项目的全生命周期,包括设计决策阶段、施工阶段和运营管理阶段。1 BIM技术在设计阶段的应用

对于设计师来说,BIM技术的出现,是从使用AutoCAD进行手工绘图到不会绘制结构图的一次大解放。此外,它还可以将更抽象的二维平面图形立体化,从而提前看到整个建筑工程的实际效果,并可以对不符合自己预想的地方进行反复调整和精确定位,直至制定出最佳设计方案。此外,由于所有的数据参数都是与模型相关联的,因此即使在项目实施的后期出现了施工环境的变化或其他不确定因素,在设计师进行单次操作调整后,建筑模型其他部分的尺寸也会自动调整,所有相关信息都会更新。

因此,通常只需要对一种类型的建筑工程建模一次,之后只需要在后期调用模型,无需再次编辑修改,方便了设计人员,节省了人力时间,减轻了绘图压力,大大提高了工作效率。目前,很多建筑公司的设计单位也会使用BIM技术,尤其是大型工程项目,以便更清晰直观地向业主展示其设计产品的概念和功能。在这个过程中,很好地克服了业主因缺乏专业知识背景而无法参与的传统问题,使他们能够真正参与协同设计,从而达到各方满意的效果。

比如杭州奥体中心主体育馆的设计就采用了BIM技术,改变了传统的用纸箱、泡沫等手工模型进行展示的方式。建筑师将构思好的草图导入到BIM技术的相应软件环境中,参数化设计莲花花瓣的外观和数量,不断调整对比,直到确定最终方案。整个过程准确、高速、高度同步。此外,由于体育场设计对防火、疏散、温度、声音等功能要求较高,采用BIM技术模拟预测了体育场观众坐席区83Hz、125Hz、250Hz的声压范围分布,证明了体育场的声环境分布均匀,保证了整个工程静音场的缺陷。

随着BIM技术的出现和发展,“绿色建筑”的概念逐渐为人们所熟悉。绿色建筑是指在一个实际工程的整个生命周期内,因地制宜,就地取材,最大限度地节约能源,减少污染,为人们提供一个健康、舒适、实用的环境。绿色建筑主要是通过建筑设计的方法来改变建筑的声、光、热环境。它避免了传统二维图纸可视化差、信息不全的特点,设计人员可以方便地获取项目的成本、进度、几何等信息,从而更快地进行决策和设计。比如南宁规划展览馆的设计就结合了BIM技术。

这个项目的形状是一个各向异性的表面。传统的二维图纸很难表达设计者的想法和意图,而BIM技术可以有效解决这一问题。项目利用数字建模软件,将展厅信息参数化、数字化,形成模型,设计师以此为平台,将设计中发现的问题反馈到平台,并加以解决。分别对太阳辐射、室内照明、声环境、室内外风环境进行分析和优化,贯彻节能减排可持续发展的绿色理念,最大限度地利用有限的资源。是一种全新的高层次设计模式。同样,BIM技术已经应用于宝兰客运专线石鼓山隧道的铁路线路规划,以及世博会的德国馆、奥地利馆、北京奥运会奥运村的空间规划与物资管理信息系统、南水北调工程、香港地铁等诸多类似项目,结合BIM技术可以顺利快速完成。

BIM技术虽然在设计阶段影响很大,但目前还没有完全普及。主要是目前国内大部分电脑的硬盘配置还有待提高,其次是设计系统和专业软件的开发还不完善;国内没有专门的BIM技术规范,导致责任归属不明确。因为各个领域涉及的各方都可以接触到模型,如果出现模型信息泄露的情况,就不会有问责。然而,国外相关软件与中国建筑标准之间存在一些差异。

此外,由于思维方式的不同,中国设计师对三维模型的接受度有待提高,有的甚至有抵触情绪;另一方面,由于软件相对昂贵,培养专门人才需要一定的资金、物力和时间,会对一些小公司、企业造成一定的经济压力;对于小型项目,更多的公司倾向于采用传统的设计方法。这些都导致BIM技术在我国建设项目中的实践例子不多,获得的经验也比较匮乏,处于探索的初级阶段。

2 BIM技术在施工阶段的应用

对于施工单位来说,施工现场存在很多不确定因素和突发情况,尤其是一些大型项目,施工单位主要利用BIM技术进行虚拟施工,即在电脑上模拟实际施工过程。虚拟现实技术是一种二次开发技术,可以利用仿真系统在多维空间中构建建筑物周围的真实环境,利用计算机图形学、传感器等三维数字技术实现更加真实的交互体验,使人有身临其境的感觉。同时利用计算机模拟技术,模拟建筑物受载、受撞时的情况,模拟工程在全真实环境中的效果,分析影响和破坏程度。

对于整个施工过程来说,内力和外力的模拟分析和模拟加载是保证后期工程质量和安全必不可少的步骤。在这个过程中,施工方也可以提前发现并消除实际操作中的缺陷或潜在隐患,如管道碰撞等。施工方直观地看到整个施工过程后,可以调整和改进自己的施工工艺,通过不同施工方案的比较,实现最优的施工方案。通过BIM技术,一方面为实际工程项目的施工提供经验,有利于施工工艺和施工方案的选择,避免施工过程中的返工,提高施工水平,保证后期实际工程的质量,减少工程事故的发生。另一方面可以有效指导施工方合理规划安排施工过程,缩短工期,节约成本,经济性好,实现绿色建筑。

就上海虹桥枢纽工程而言,该工程利用BIM技术减少损失5000多万,而北京环球金融中心工程利用BIM技术工期缩短一半,及时准确发现碰撞问题6000多处[8],避免了不必要的损失,提高了企业的核心竞争力。

以上对BIM技术应用现状的总结就是仲达咨询的内容。

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