大型商業(yè)綜合體建筑BIM技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用

陳克強(qiáng)

摘要：隨著社會的進(jìn)步，商業(yè)綜合體建筑逐漸出現(xiàn)在人們的視野中。該種建筑不再是單一的為人類提供居住空間，是集商業(yè)、辦公等為一體的建筑，因此在內(nèi)部環(huán)境上的要求很高。BIM技術(shù)在綜合建筑體設(shè)計(jì)中的合理使用，使得建筑質(zhì)量發(fā)生質(zhì)的飛躍。下面圍繞BIM技術(shù)展開討論，主要其概念、商業(yè)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀以及該項(xiàng)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：綜合體建筑;BIM技術(shù);應(yīng)用

引言

在科技飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會，建筑業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化。近年來我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱逐漸向建筑行業(yè)轉(zhuǎn)變，建筑設(shè)計(jì)和施工過程也得到很大的改善和優(yōu)化。但在具體施工過程中還存在不足，BIM技術(shù)的出現(xiàn)對現(xiàn)存的設(shè)計(jì)和施工缺陷進(jìn)行了很好的彌補(bǔ)，尤其在大型商業(yè)綜合體建筑中貢獻(xiàn)巨大，BIM技術(shù)的更多功能還在不斷探索之中。

1 概念及發(fā)展?fàn)顩r

BIM是建筑信息模型的簡稱，該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)圖紙上的各項(xiàng)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中得到非常好的體現(xiàn)。只要給出比較全面的設(shè)計(jì)信息和數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)在該項(xiàng)技術(shù)的輔助下就能構(gòu)建出虛擬的建筑模型。通過對建筑模型的計(jì)算和分析，設(shè)計(jì)者可以清楚的知道設(shè)計(jì)中存在的缺陷。結(jié)合BIM技術(shù)給出的改善建議，就能對設(shè)計(jì)有針對性的修改，從而達(dá)到提升建筑質(zhì)量的目的。

現(xiàn)階段大型建筑群的功能及特征，已經(jīng)成為評價(jià)城市化建設(shè)進(jìn)程快慢的中重要標(biāo)準(zhǔn)。時代的進(jìn)步使得建筑群的功能不再單一，且不斷的向著多樣化的方向發(fā)展。它們通常位于城市的中心，同時兼具娛樂、購物、休息等多種功能，從某種程度上來說也是城市的一種象征。功能的增加自然會使得建筑內(nèi)部的人流量加大，在提升建筑群穩(wěn)定性的同時，還要注意周圍的交通是否便利，兩者同時進(jìn)行優(yōu)化才能保證商業(yè)建筑承受很多客流量時，不會出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象[1]。地下的設(shè)計(jì)時建筑群必不可少的，例如停車場、儲藏室等。

城市的快速發(fā)展，使得更多的人定居城市。為使我國土地的使用率達(dá)到最大，必須對建筑的高度進(jìn)行提升。BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖO(shè)計(jì)和高度的提升提供很大幫助，因此在綜合體建筑的設(shè)計(jì)中占據(jù)著不可或缺的地位。

2 該項(xiàng)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的具體運(yùn)用

2.1 構(gòu)建虛擬模型

模型的構(gòu)建需要借助Revit軟件，將設(shè)計(jì)的各項(xiàng)初始數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，就能建立起精確的虛擬建筑模型。三維模型改變傳統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的缺陷，將平面圖形立體化，使技術(shù)人員能夠更加直觀地看到施工后的建筑外形和內(nèi)部構(gòu)造。利用模型分析軟件，如matlab、ansys等對模型的結(jié)構(gòu)和施工的材料進(jìn)行計(jì)算和分析，設(shè)計(jì)中存在的問題就暴露出來，對照國家標(biāo)準(zhǔn)對存在問題的部位重新設(shè)計(jì)，可以最大程度地保證建筑設(shè)計(jì)的合理性。

2.2 檢測凈高

凈高指的是建筑內(nèi)部的空間高度，大型建筑群體的內(nèi)部構(gòu)造比較復(fù)雜，僅僅依靠人工對內(nèi)部高度進(jìn)行檢測，耗時較長。BIM技術(shù)的出現(xiàn)很好地解決了這一問題，計(jì)算機(jī)和高度探測設(shè)備相連，就能實(shí)現(xiàn)對空間高度的精準(zhǔn)測量[2]。將測量后的數(shù)據(jù)和國家房屋修建標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，就能知道建筑內(nèi)部的高度是否合格。BIM技術(shù)在測量凈高時，不僅提升檢測的精確度，還減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)支出，對建筑的后期維護(hù)也是很有幫助的。

2.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

通過構(gòu)建的模擬模型，工作人員可對其結(jié)構(gòu)有大致的了解，同時可在計(jì)算機(jī)上營造出外界的施工環(huán)境，例如對風(fēng)速、空氣濕度等進(jìn)行設(shè)定，在BIM技術(shù)的輔助下進(jìn)行模擬施工。模擬施工中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息內(nèi)被監(jiān)測裝置準(zhǔn)確捕捉，通過對數(shù)據(jù)的動態(tài)分析和整理，可找出施工方案中的冗余部分將其剔除，并對有缺陷的地方給出完善方案。施工方案被大大優(yōu)化，施工更加簡單快速，同時有效降低施工過程中的成本投入。

2.4 協(xié)同設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)不僅能夠建立出完整的三維模型，還相當(dāng)于一個數(shù)據(jù)共享平臺。各個部門可以實(shí)時獲取所需的數(shù)據(jù)，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的碰撞檢測，就能將各設(shè)計(jì)參數(shù)控制在合理的范圍內(nèi)。建筑群設(shè)計(jì)過程中，通常會出現(xiàn)內(nèi)部矛盾，如建筑需要同時滿足保溫和隔熱性能。該項(xiàng)技術(shù)在此設(shè)計(jì)中就能起到很好的協(xié)調(diào)作用，將建筑結(jié)構(gòu)和性能設(shè)計(jì)維持在微妙的平衡狀態(tài)下。此外還能將建筑內(nèi)部的空間合理運(yùn)用起來，達(dá)到美化內(nèi)部空間的效果[3]。

3 協(xié)同設(shè)計(jì)的相關(guān)案例

某市綜合體建筑的設(shè)計(jì)要求如下：建筑占地面積越7萬平米左右，地上高度在40米左右。該建筑地下需要建造四層，分別作為停車、庫房和娛樂用途。BIM技術(shù)在該項(xiàng)目的建設(shè)中，協(xié)同設(shè)計(jì)的作用得到很好的發(fā)揮，下面對協(xié)同過程具體介紹。

3.1 協(xié)同設(shè)計(jì)方案

建筑位于市中心，由于氣候、環(huán)境等因素，外界的光照強(qiáng)度不高，因此首先需要解決建筑內(nèi)部的采光問題。利用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)采光方案，使用沿線分析方法，對建筑進(jìn)行建模和計(jì)算。若分析結(jié)果表示現(xiàn)有采光方案不能滿足業(yè)主需要，則需調(diào)整建模的各項(xiàng)參數(shù)，從而找到最佳的采光設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。大型建筑群的樓層較高，房間數(shù)量也很多，因此要對樓層的采光分段進(jìn)行分析，這樣得出的采光方案才能兼顧整棟建筑。下圖是某一階段的采光分析結(jié)果。

3.2 模型協(xié)同

建模協(xié)同的目的是對建筑結(jié)構(gòu)中的管線、梁柱的碰撞情況進(jìn)行檢測，檢測前需要將NWC中的碰撞連接導(dǎo)入到三維模型中。該工程中是對建筑結(jié)構(gòu)的某重要點(diǎn)進(jìn)行碰撞分析，選擇碰撞頻率較高的點(diǎn)作為研究對象。管線的碰撞結(jié)果如下圖所示。

BIM技術(shù)也可以有效促進(jìn)機(jī)電模型的構(gòu)建，將模型構(gòu)建起來可以對機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)、構(gòu)件的形狀進(jìn)行有效監(jiān)測，并將各項(xiàng)數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫中。后期建筑在使用過程中機(jī)電設(shè)備若出現(xiàn)故障，就能參照數(shù)據(jù)庫的信息對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和修理。該項(xiàng)技術(shù)使得機(jī)電設(shè)備的維修有針對性，有效降低維修成本[4]。

結(jié)語

綜上所述是對BIM技術(shù)在綜合體建筑中應(yīng)用的具體介紹，在該項(xiàng)技術(shù)的輔助下計(jì)算機(jī)可以建立相應(yīng)的建筑模型。技術(shù)人員通過對模型的分析和計(jì)算，就能對存在缺陷的部位有針對性的進(jìn)行改進(jìn)。對施工方案進(jìn)行模擬試驗(yàn)，可將施工工藝精簡，降低施工人員的工作難度。目前BIM技術(shù)是提升綜合體建筑質(zhì)量的主要技術(shù)，有更大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]胡洋，付效鐸，李鋒.BIM技術(shù)在大型城市綜合體項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].天津建設(shè)科技，2015，（6）：42-43.

[2]許士驊，劉征崢，楊小雨.某商業(yè)辦公樓的建筑電氣BIM技術(shù)應(yīng)用及思考[J].智能建筑電氣技術(shù)，2016，（6）：59-62，85.

[3]史育童，方項(xiàng)偉，謝會雪.BIM技術(shù)在某大型商業(yè)綜合中心工程中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)，2013，（10）：898-900.

[4]楚奇.大型商業(yè)綜合體建筑設(shè)計(jì)BIM技術(shù)應(yīng)用研究[J].建設(shè)科技，2017，（22）：84.