BIM 技術(shù)背景下的現(xiàn)代建筑虛擬仿真模擬研究與實(shí)踐

陳梓冰 宋 賽 張彩紅

（西京學(xué)院，陜西 西安 710000）

科技創(chuàng)新給我們帶來(lái)了新的技術(shù)，將BIM 技術(shù)和仿真模擬帶入現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)技術(shù)中，給我們建筑行業(yè)注入新的血液。隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，建筑行業(yè)對(duì)現(xiàn)代施工技術(shù)的依賴性與日俱增，社會(huì)的快速發(fā)展離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步。本項(xiàng)目基于“BIM+虛擬仿真模擬”對(duì)現(xiàn)代建筑進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)研究，結(jié)合某新時(shí)代博物館的設(shè)計(jì)和施工，團(tuán)隊(duì)通過(guò)土建結(jié)構(gòu)與建筑模型的創(chuàng)建，并改善其中的不足，通過(guò)軟件進(jìn)行效果和交互處理，并進(jìn)行施工動(dòng)畫模擬等其它工作，使得使用者可以不受空間思維想象力的約束，通過(guò)手機(jī)二維碼成像技術(shù)更直觀的接觸到建筑設(shè)計(jì)的效果，能夠進(jìn)一步感受自己需求的理念和思維要求。

1 BIM 技術(shù)與仿真模擬在現(xiàn)代建筑研究的建設(shè)思路

本項(xiàng)目依據(jù)第七屆全國(guó)高校BIM 畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽相關(guān)軟件的支持，大賽分為八個(gè)模塊，我校學(xué)生參與其中三個(gè)模塊的競(jìng)賽。以A 模塊BIM 土建建模應(yīng)用為主說(shuō)明，項(xiàng)目完成建筑模型的創(chuàng)建、并對(duì)模型創(chuàng)建后進(jìn)行深化應(yīng)用，利用虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)將BIM 模型轉(zhuǎn)化為VR 場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)BIM 的VR 方案表達(dá)。結(jié)合西京學(xué)院專業(yè)培養(yǎng)方案，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的應(yīng)用，對(duì)前期識(shí)圖及構(gòu)造課程知識(shí)儲(chǔ)備能力的體驗(yàn)，建筑模型的建立及深化能力，對(duì)專業(yè)課程的深入和細(xì)化；基于BIM 技術(shù)的VR 仿真模擬表現(xiàn)能力，對(duì)學(xué)生的認(rèn)知能力和工程的總體工程思維的體現(xiàn)；同時(shí)學(xué)生掌握BIM 建模的軟件、硬件環(huán)境的設(shè)置，更是對(duì)學(xué)生遇到工程復(fù)雜問(wèn)題的綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，并提出新的問(wèn)題，學(xué)生的工程思維和意識(shí)的體現(xiàn)；熟悉參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念與方法，學(xué)生對(duì)其中單構(gòu)件的梁進(jìn)行的結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)，并對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)范進(jìn)行詳細(xì)的翻閱和實(shí)踐；熟悉建模流程，熟悉相關(guān)BIM 建模軟件功能，了解不同專業(yè)建模的方法，主要是對(duì)BIM 單構(gòu)件制作的方法展開(kāi)分析探討，將整體模型劃分為以單構(gòu)件為單位，對(duì)運(yùn)用不同軟件時(shí)的方法和技巧進(jìn)行分析探討，得到REVIT、BIMMAKE、GTJ 軟件自身的特性及本身的優(yōu)勢(shì)，將三者協(xié)同工作可以極大的提高工作效率。

項(xiàng)目情況介紹：本工程項(xiàng)目為博物館項(xiàng)目，建筑分地下一層和地上四層，總建筑面積21407 平方米，建筑結(jié)構(gòu)類型：框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑等級(jí)為四類，建筑物設(shè)計(jì)使用年限100 年，建筑設(shè)防烈度為七度。

本項(xiàng)目建設(shè)思路見(jiàn)圖1，圖2 為建設(shè)項(xiàng)目的效果圖。

圖1 本項(xiàng)目建設(shè)的總體思路

圖2 本項(xiàng)目建設(shè)效果圖

2 BIM 技術(shù)與仿真模擬下項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

基于BIMMAKE 結(jié)構(gòu)項(xiàng)目創(chuàng)建過(guò)程如下：由原始的結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行建模，基于BIMMAKE 導(dǎo)出到REVIT 中完成圖3 所示。

圖3 BIMMAKE 建設(shè)模型及REVIT 三維渲染

基于BIMMAKE 導(dǎo)出到BIMFACE 中完成圖4，并形成可視化平臺(tái)，可以通過(guò)手機(jī)掃描二維碼在移動(dòng)端查看模型，二維碼見(jiàn)圖4，手機(jī)展示見(jiàn)圖4。

圖4 生成二維碼在手機(jī)端查看工程

基于REVIT 導(dǎo)入到廣聯(lián)達(dá)GTJ，將場(chǎng)布導(dǎo)入到VDP 中優(yōu)化模擬，參數(shù)進(jìn)行修正，完成后的圖見(jiàn)圖5。

圖5 GTJ 鋼筋算量計(jì)算過(guò)程和VDP 模擬

3 建設(shè)過(guò)程中存在問(wèn)題及總結(jié)

項(xiàng)目綜合的運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，是一個(gè)理論與實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合的好機(jī)會(huì)。了解并且學(xué)習(xí)了許多新的軟件，REVIT、BIMMAKE、VDP 和BIMVR 等。

不僅僅收獲知識(shí)與專業(yè)技能，我們還獲得了友誼，鍛煉我們團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)了我們對(duì)于新興領(lǐng)域的探索求知和自主學(xué)習(xí)能力，對(duì)BIM 的深入了解和專業(yè)知識(shí)進(jìn)一步提高。通過(guò)此次比賽讓我們深刻認(rèn)識(shí)到了團(tuán)隊(duì)精神重要性，雖然在完成作品過(guò)程中我們有不同的見(jiàn)解、分歧，但我們并沒(méi)有為此而放棄，通過(guò)不斷地探討，問(wèn)題也迎刃而解。我們相互理解，學(xué)習(xí)，真正的理解到了團(tuán)隊(duì)精神的內(nèi)涵和自主學(xué)習(xí)能力及探索創(chuàng)造能力。