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bim在景观设计中的运用

bim在景观设计中的运用

bim在景观设计中的运用范文第1篇

【关键词】建筑;绿色节能设计;BIM技术

1、BIM的概念及特点

BIM( Building Information Modeling),即建筑信息模型,其主要涵盖了几何学、空间关系、地理信息系统以及各种建筑构件的性质和数量等。建筑信息模型可以显示整个生命周期的建设过程,即建设和运营的过程,整个模型的基础主要是建筑工程项目的各种信息数据。建筑信息模型是建立三维数字化建筑模型的工具,其并不是将数字信息进行简单的集成,而是能够用于建筑的设计、运营等数字化的方法。由于这个模型包括大量有关于建筑材料、构件等方面的信息,因此设计人员可以根据施工图的规范输出建筑物的平面图、立体图以及各种细部详图等。BIM的优势主要有两点:一是运用BIM能够实现计算机对建筑物从二维到三维视角甚至多维视角的表达;二是能够科学和完整地实现模拟真实世界的目的。比如,设计师可以完全模拟真实世界建筑灯光的布局、空调安装的布局,以及分析塔吊和人工的安排等。运用BIM技术能够有效分析和对比各种方案的利弊,从而筛选出最佳的方案。

2、国内关于BIM技术的研究现状

目前,我国在应用BIM技术方面处于正在成熟的阶段,在中国已经出现了很多成功的应用。比如,2008年北京奥运会奥运村的空间规划和物资管理系统、香港的地铁项目等都运用了BIM技术。但是,国内在施工领域使用的BIM技术大都停留在解决单项技术问题方面,而缺少在项目各级使用的BIM软件。总体而言,在国内BIM设计使用的软件较多,而施工使用的软件较少;建模使用的软件较多,模型应用和集成管理使用的软件较少;大多数的施工企业运用BIM技术进行施工投标的较多,而真正解决技术问题的较少;并且现阶段使用设计阶段B1M成果还缺少相关的法律法规的保障。

3、BIM在建筑绿色节能设计中的应用

BIM的建模方法以及信息概念能够保证信息的完整性以及准确度,若能够和建筑绿色节能设计结合起来,也能够节约相关的资金、材料、能源和土地等。绿色建筑的发展不仅要在建筑物建造的过程中以及后期使用中注重绿色环保,并且更重要的是要在建筑的设计阶段就要进行绿色节能工作。因此,可以通过B1M技术在建筑绿色节能设计阶段的应用,为建筑物增加更大的效能。比如根据绿色建筑评价指标体系,对建筑项目的景观可视度、采光、声环境等进行有效分析;再比如可以将BIM与Ecotect设计软件相结合,输入BIM模型,就能够得到较为直观的数字化分析图。

3.1 室外风环境的模拟情况

利用Autodesk Simulation CFD软件进行流体力学电脑模拟分析,从而计算出各种方案的立面风压差,然后就能够有效地评估出各种方案自然通风的利用效果,从而选择出最优方案。结合BIM软件对建筑物进行室外风环境的模拟,可以在设计阶段对建筑物进行优化,从而达到节能设计的要求。这样,通过调整建筑规划方案的布局,景观绿化的布置情况,以及改善居住区风的流场分布状况,就能够有效提高人们的居住质量,避免不必要的安全事故发生。

3.2 室内自然通风的模拟情况

根据BIM模型的数据,可以建立多区域的网络分析模型,建立自然通风状况的评价标准,从而在此基础之上设计相关的方案。通过调整通风口的位置、建筑布局等改善室内流场的分布情况,从而能够完善室内气流,使其更有效地通风换气,达到改善室内舒适状况的目的。因此,可以利用Project Vasari软件对建筑物的室内、外通风模拟进行分析,这样即使是非专业人员也能够运用该软件进行绿色节能设计。

3.3建筑物日照分析情况

玻璃幕墙在建筑物的使用中产生了很大的影响,尤其是影响着建筑物的保温隔热效果,然而建筑绿色节能设计的目标就是要求建筑物能够降低能耗,减少温室气体的排放,从而最大限度利用建筑物自身来达到保温的效果。因此,就很有必要在建筑物的设计阶段进行日照的模拟分析,然后选择最优的方案,达到节能减排的目的。可以通过BIM技术能够很好地在设计阶段完成日照分析,可以利用Ecotect软件分析太阳的辐射情况,根据分析结果来规划和设计人为活动区域以及建筑材料的使用,同时可以根据各种植物的特性来决定其适宜的位置。运用Autodesk Ecotect Analysis的建模和分析功能能够处理几何形体模型,主要包括热环境、光环境、声环境、日照环境及环境影响等。Ecotect Analysis具有友好的三维设计界面,能够提供性能分析以及模拟功能,其另外一个特点就是其模型能够存成多种主要的专业分析软件格式,其开放性结构也成为当前主流物理分析软件,以及国外一些国家建筑学院环境模拟的教学软件的原因。

3.4 室内的采光模拟情况

根据BIM的基本数据,可以进行建筑室内采光的计算分析,根据相应的分析结果得出最佳的方案或者可以将方案进行优化,可以根据照明设备的具体信息对建筑物各个房间的三维照度计算和仿真模拟,并可以依照相关的规范和照明方案的能耗计算结果进行设计方案的优化和选择,并且可以通过分析室内采光效果等调整建筑的布局状况以及围护结构的可见光透射比等,从而达到改善室内采光效果的目的。

3.5 BIM与Green Building Studio的结合应用情况

Green Building Studio是一项基于Web的建筑整体能耗、水资源和碳排放的分析工具。由于GBS采用了云计算技术,因此具有强大的数据处理能力和效率。该软件可以利用建筑信息模型解决方案中的高质量信息,从而能够降低建筑的节能设计成本,并且提高能源分析的精确性。

4、BIM在建筑绿色节能设计中的应用前景

随着现代设计理念的发展以及绿色节能设计意识的普及,传统的线性设计流程已不再适应当代建筑的发展,而BIM技术在建筑行业的应用前景越来越广泛。一个高效的建筑设计流程要考虑设计团队、承包商等参与人员的建设性以及合作情况,建筑项目对当地区域环境的影响情况,建筑材料、产品及废弃物处理的相关成本,以及对使用者进行控制策略的培训情况等。因此,若将BIM应用到建筑绿色节能设计中,不仅能够实现既定目标,而且能够提高环境品质、降低成本。通过BIM可以在具体的设计阶段有更深入的了解,比如通过夏季太阳辐射热分析,可以了解不同设计利用的昼光效果,从而找到最优的解决方案,通过BIM可以有效呈现空间规划的视觉效果,从而进行绿能效益的评估;通过BIM还可以看到设计的诸多细节,比如可以显示太阳辐射的情况,能够帮助设计师控制材料的使用,最大限度地降低生产成本;使用BIM技术可以有效分析建筑物的性能,从而优化投资、降低运营成本、节约能源,并提高建筑物的空气质量,从而达到可持续性和能效的目标。但是,B1M软件还需要进行进一步的完善。利用BIM软件实现可持续还需要各软件之间的相互配合,模型的信息还需要进一步进行丰富等。

bim在景观设计中的运用范文第2篇

关键词:BIM技术;应用;利弊;分析

Abstract: This article from BIM implementation strategy description BIM services team selection principle, several aspects of the implementation of BIM Note BIM project.Keywords: BIM technology; application; pros and cons; analysis

中图分类号:C39 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

BIM是Building information modeling的缩写,直译为建筑信息模型,实际上是建模和模型管理应用的过程,是信息化和数字化在建筑行业的体现,也是今后的建筑行业发展方向,成为住建部十二五计划的重点发展内容之一。BIM技术给各方带来的美好愿景使得包括业主、设计院、施工方、质检部门、材料供应商、软件公司和科研院投入其中,积极进行科研探索和工程实践,发掘BIM的工程价值和商业价值。 以下从BIM实施策略说明、BIM服务团队选择的原则、实施BIM的注意事项等几个方面阐述BIM在工程中的应用。

BIM实施策略的说明

BIM的实施由(1)专业软件Autodesk Revit (Arch/Structure、MEP)、Magicad、Navisworks等和相应的工作服务器(2)项目BIM顾问团队(3)业主BIM管理团队(4)实施项目的BIM管理制度等几个方面组成。 BIM实施的目的经常是业主提出需求,比如管道综合、净高分析、碰撞分析、材料统计、可视化分析、运维管理、施工模拟等。业主根据自己的需求制定服务要求,和BIM顾问团队沟通深化并制定BIM策略,来达到业主期望值。“不可不进,不可冒进,要稳步前进”是很多业主对新技术实施采用的科学可行的策略。

从BIM实施层次分为三个层次:

(1)BIM的基础层(2)BIM的应用层(3)BIM的管理层。三个层次介绍如下:

1、BIM的基础层:主要包括BIM模型的构建、分类、拆分组合和模型数据格式转化等工作。其工作需要BIM设计标准来规范,而BIM标准要根据具体应用的要求来确定。BIM标准的研制能力是BIM实施成功的保证。

2、BIM的应用层:主要包括管线综合、可视化分析、建筑性能化分析、施工模拟和运维模拟等应用工作。其应用的实施需要较强的专业背景。例如目前管线综合是一种较成功的应用模式,很多业主和施工总包单位都很需要,而BIM管线综合需要专业背景和工地现场经验,换个角度说需要整理出管线综合的知识体系、相关规范和通过实际项目培养精通管线综合的专业人才。

3、BIM的管理层:主要包括模型建构及业主对应用的质量、进度和深度控制,模型深化和工程参与各方建筑信息交换过程的控制等。BIM实施成功的关键点之一是工程参与各方对BIM的理解和应用,而且BIM的实施要业主根据自身项目量身定制,同时一个经验丰富的BIM团队对实施BIM管理将产生重要影响。总之,管理层要点是定制BIM方案、控制进程、协调各方信息。

以上三个不同的实施层次由不同的工程角色来完成,三个层次有机结合,互为促进。

BIM服务团队选择的原则

目前国内很多工程都或多或少应用了BIM技术,而不同的工程应用要求的团队也不十分一致,其各自应用侧重点和发展方向、遇到的问题都不一样。基本上有四个方面的BIM团队:(1)业主的BIM团队(2)设计院的BIM团队(3)施工单位的BIM团队(4)第三方咨询验证的BIM团队。简单介绍各个团队的不同:

业主建立的BIM团队

业主自己建立BIM团队最大优势在可以参与进利用BIM管理项目的全过程,把控BIM实施质量、深度、进度,并在过程中按照自身的需求深化或调整BIM策略,使得BIM按业主要求把作用发挥到最大。 业主BIM团队的困难在于组建团队需要人力资源、培训和进程中的研究,其中最难的是进程中的研究。因此,一般的业主组建BIM团队后,因缺少项目持续支持,其成长性一般。国内实力开发商如万科等,港资开发商如中信泰富等BIM团队成长土壤较好,尤其香港房屋署要求竣工资料归档必须含BIM全套文件,使得港资开发商比较重视BIM团队建设。

设计院的BIM团队

设计院本应就是BIM设计团队,因为最佳的BIM团队应该就是设计院本身,设计师直接用BIM软件立体化设计和交互提资、分析研究,在三维空间确认无误后直接转为二维出蓝图。目前国内有如华东院、北京院、云南省昆明院等在做该方向转化工作,同时autodesk公司也在支持研发绘图软件更便捷。

目前设计院一般是二维设计后交本院BIM团队复核差错,再返回设计师修正设计错误,然后出施工蓝图,还没能做到设计师和BIM工程师合二为一。设计院的BIM团队就是服务于设计师提高设计质量,对项目的其他BIM用途是关心不够的。

施工单位建立的BIM团队

施工单位的BIM团队大都是因投标业主要求或进场后自身管综要求而建立的,其中主要是做管道综合事务,使得进场工人施工有序,合理降低施工成本,减少工期和返工。对BIM应用的研究程度不及业主和设计院全面,但是随着建设部要求特级施工单位需自身配甲级设计院,相信施工单位依托自家设计院的技术和研究将对BIM应用加深、加广。

第三方BIM咨询顾问团队(作为业主、设计院的第三方)

第三方BIM咨询顾问团队一般是很专业的BIM团队,服务于业主委托的设计校核任务,有部分设计监理的味道。因其本身经过很多项目研究和操作,实战经验较丰富,对BIM技术而言是没有问题的,但是他们的工作必须在业主BIM团队指引下进行,否则容易把业主和设计院的关系搞僵。 BIM专业咨询顾问公司只对业主负责,在业主指引下进行设计院沟通。其提出的设计意见报告书需含问题原因分析和技术支持,否则难以和设计院沟通。

因此可见各家BIM团队的工作目的和组成原因是不一样的,人员素质也有差别。总之,要搞好BIM为项目服务,业主BIM团队必不可少,关系到每家业主目的不同,可以选设计院BIM、施工单位BIM、第三方咨询顾问BIM团队的不同选择。

一般来讲,如果设计院BIM很强的话,倾向于设计团队和BIM团队是一家。否则,可以考虑第三方BIM咨询顾问公司,业主要加强对其和设计院的沟通管理。而施工单位的BIM对设计质量提高效果一般,主要用于自身服务和投标要求响应。

实施BIM的注意事项

1、BIM不是天之神器,要求业主对其功能和构成有所了解才能发挥其真实和准确的作用。 首先在实施BIM前根据需要做好BIM服务任务书,然后制定BIM实施策略和模型深度明细,业主的BIM管理办法(含BIM和设计院、总包单位、各种深化设计公司、景观公司、装修公司等之间的提资方式、建模配合方式、改错方式等问题明确管理办法);

bim在景观设计中的运用范文第3篇

关键词:BIM技术;建筑;可持续性设计

近年来,我国建筑行业快速发展,因建筑产生的资源破坏问题日益加剧,对人类社会的健康可持续发展产生较大威胁,因而,国家相关部门有必要针对建筑行业环境污染问题进行整治,以推进该行业的持续发展。BIM技术应用于建筑可持续性设计中,能够为人们提供更为精确的建筑框架参数,为设计人员合理调整设计方案创造有利条件。可见,基于BIM技术的建筑可持续性设计具有优势,因而相关人员有必要加强该问题研究。

1 BIM技术与建筑可持续性设计的内涵

所谓的BIM技术,是指信息模型,在社会众多行业领域中有着广泛的应用。文中主要就该技术在建筑行业中应用而言。通过创建建筑信息模型,可以为设计人员提供设计参数依据,并对设计方案加以合理调整,确保设计工作顺利开展。建筑可持续性设计,从广义角度看,满足子孙后代生存所需。包括诸多内容,如营造社会和谐环境、环境资源可持续利用、节能减排等。在建筑可持续性设计中,许多设计人员不能深入开展设计工作,但通过有效应用BIM技术,能够为技术人员提供一定的参考依据,确保建筑可持续性设计有效性。就现代建筑设计而言,建筑的可持续性设计涵盖了整个工程项目周期,即从项目规划、设计、施工到运营维护全过程。它在材料、技术、资源、能耗、运输、景观、美化等各方面渗透可持续性的设计理念,采用可回收再利用的材料,采用节能环保施工技术,提高资源利用率,降低能耗,制定科学高效的运输系统,强化建筑绿色景观设计,美化室内环境,从而使建筑充分体现出绿色生态、低碳环保,有利于增加建筑项目的经济效益与社会效益,是现代建筑大力倡导的一种设计思想。

2 基于BIM技术的建筑可持续性设计

2.1 建筑可持续性总体设计

建筑可持续性设计中,有必要应用BIM技术。对此,针对建筑而制定总体规划设计方案具有必要性。

从场地视角着手,开展建筑可持续性设计工作。基于BIM技术的建筑可持续性设计,作为工具和方法,可以为设计人员提供重要的数据信息依据。BIM技术应用中,能够针对建筑场地而创建分析模型。首先,BIM对生态与建设用地信息等加以精确测量,为设计人员从生态学角度而开展设计工作创造良好条件。例如,设计人员在场地规划设计中,融入绿化、水体等生态性因素,可以满足建筑可持续性设计要求。其次,根据BIM技术,制定合理的色彩方案,并对全年太阳辐射量加以计算,并考虑建筑场地的阴影面积等因素,可以提升建筑可持续性设计的效果。

从位置、体量等视角着手,有效开展建筑可持续性设计工作。首先,将三维、四维的BIM技术相结合,辅助设计师对建筑位置、体量等方面加以预设,以确定建筑框架。其次,BIM技术应用中,将可持续性标准理念充分融入其中,有利于实现生态、社会、经济等效益的结合。例如,BIM技术能够对建筑周边自然环境进行模拟,风霜雨雪、植被、人造结构等,方便设计人员对周边复杂关系加以高效协调。最后,BIM技术在建筑可持续性设计中的应用,可以自动计算建筑三维立体设计中的全部信息参数,为工作人员测量建筑体量创造有利条件。另外,在模型的作用下,建筑整体构造得以显现。

2.2 建筑可持续性部分设计

在建筑可持续性部分设计过程中,主要包括室内环境质量、建筑护结构等方面,将BIM技术应用于其中,可增强设计效果。

室内环境是衡量建筑使用功能的重要指标,只有营造良好的室内环境,才能满足人们所需,提高建筑设计品质。在传统建筑室内环境设计中,工作人员往往凭借工作经验而开展工作,导致室内光环境、声环境、热环境等方面可能存在设计不足的问题。通过BIM技术,建筑师可将不同材料、空间形式等进行自由组合和环境质量测定,有助于选择更具合理的设计方式,达到营造良好建筑室内环境的目的。

在建筑护结构设计中,通过利用BIM技术,能够对建筑热量得失情况加以正确反映,如围护结构得热量与散热量、室内围护结构得失热量、门窗热量得失等。基于BIM技术,工作人员可以更好开展建筑通风、开窗比例与位置设计等工作。另外,运用BIM技术,能够辅助设计人员更好开展墙面、天花板处理工作,满足人们所需。鉴于建筑可持续性设计囊括了建筑全生命周期,且其规划、设计、施工与维护除了需要建筑专业相关知识技术支持外,还需要其他相关专业进行辅助,如生产建筑施工所需玻璃、水泥、钢筋等企业,这意味着要想实现可持续性设计,还需要在应用BIM技术的同时,加强与其他相关专业、企业的沟通合作,生产绿色低碳的建筑材料,达到可持续性设计目的。

3 BIM技术应用于建筑可持续性设计中的困境

BIM技术在我国建筑行业的有效应用,虽然对建筑可持续性设计发挥着重要的参考依据,但由于我国建筑行业发展中,存在许多缺陷,在一定程度上制约着BIM技术的应用进程和降低其应用效果。首先,我国建筑设计人员在开展设计活动时,往往凭借主观判断等,未能有效应用BIM技术。可见,设计人员的能力素质水平仍然相对较低,未能真正意义上充分发挥BIM技术的作用。其次,我国科学技术发展水平同西方发达国家相比较低,导致BIM技术在我国建筑可持续性设计中的应用时间相对较短,未能引起建筑行业相关人员的高度重视,其应用范围受限制。最后,引进BIM技术时,未能有效结合我国建筑行业发展实际,导致BIM技术的作用未得到充分发挥。

4 结语

随着我国能源问题、环境问题的日益突出,对建筑行业发展产生较大影响。要实现建筑行业的可持续发展,有必要加强其可持续性设计,通过将BIM技术有效应用于其中,能够为设计人员更好开展设计活动提供标准依据。在应用过程中,主要从整体和局部两方面开展可持续性设计规划,但受多种因素的影响,使BIM技术在我国建筑可持续性设计中的应用仍然面临诸多困境。

参考文献

[1] 梁波.基于BIM技术的建筑能耗分析在设计初期的应用研究[D].重庆:重庆大学,2014.

bim在景观设计中的运用范文第4篇

关键词: BIM; 建筑景观; 三维仿真图像; 仿真系统

中图分类号: TN911?34; TU990.3 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2017)04?0111?04

Design and implementation of large?scale building landscape 3D simulation system

based on BIM technology

ZHU Zijun, ZHANG Yulong, CUI Lingling, CAO Haiyun

(Hebei University of Architecture, Zhangjiakou 075000, China)

Abstract: The building landscape project has the characteristics of diversity and complexity, which lead to the low correlation among each indicator, low modeling efficiency and poor image quality while using the traditional analytic method in the design process of the building landscape 3D images, so a large?scale building landscape 3D simulation system based on building information model (BIM) technology is proposed. The Navisworks in BIM is used to integrate and read the building landscape project. The Navisworks information organization form of the building landscape is given. The Navisworks 3D simulation platform was developed based on COM. The 3D display of the building landscape model and simulation data was realized by means of Navisworks software platform. The CAD entity modeling technology is adopted to model the large?scale building landscape 3D simulation system, and render the building 3D simulation model in Navisworks visualization software to obtain the building landscape 3D simulation image. The specific implementation scheme of the building landscape 3D simulation system is given. The construction progress of the building landscape 3D simulation is mastered according to the dynamic demonstration function. The experimental results show that the large?scale building landscape 3D simulation image constructed by the system has high resolution, and the system has short time consumption and optimal performance.

Keywords: BIM; building landscape; 3D simulation image; simulation system

0 引 言

随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,建筑行业也呈现出繁荣的发展态势[1?3]。高质量的建筑规划方法可大大降低项目成本,还能够加快设计、施工、运营等各个阶段的进度,在此基础上还保证了建筑品质,给投资企业带来可观的利润[4?6]。建筑规划方法中的关键部分是建筑景观的三维仿真塑造方法。因此,寻求有效的建筑景观三维仿真塑造方法,具有重要的应用价值。但是目前的建筑景观三维仿真系统都存在一些缺点,如文献[7]提到的HCAD建筑仿真系统,基于Auto CAD等第三方软件平台对建筑仿真系统进行二次开发,对建筑施工图进行绘制、设计。该方法的缺点为在三维仿真方面技术成熟度较低,只能进行简单的二维建筑规划、绘图等工作,实用性不高。文献[8]设计了OpenGL建筑景观仿真系统,将地理信息数据加入建筑景观仿真系统中,让二维设计与地理信息密切结合,更好地显示建筑景观的仿真效果。但在建筑景观仿真过程中,该系统的计算量较大,延长了建筑设计周期,增加了成本消耗。文献[9]提出了基于遗传算法的建筑景观设计,此方法将建筑景观的设计简单而抽象地表达为数学函数模型,通过计算得出建筑景观中变量的关联性,依据该关联性进行建筑模型设计。该方法中的数学函数式不能清楚地表达建筑模型中各变量间的关系,而且对于建筑景观与各变量之间的影响分析不明确,不能满足目前对建筑景观设计的需求。

为了解决以上的问题,提出一种基于BIM技术的大型建筑景观三维仿真系统。实验表明,所设计系统构建的大型建筑景观三维仿真图像清晰度高、系统耗时短、性能优。

1 大型建筑景观三维仿真系统设计与实现

建筑信息模型即为BIM(Building Information Modeling)技术,它是将建筑景观的全部信息通过数字仿真的形式表现出来,其中包括三维几何形状数据与非几何数据信息,比如建筑项目所需的材料、价格、项目进度等数据。

1.1 分析建筑景观三维仿真系统的构建平台

Navisworks软件平台在建筑信息模型(BIM)工作流中处于关键地位。采用Navisworks塑造建筑景观三维仿真系统时,项目规划人员在Navisworks软件平台上,对建筑景观项目进行整合、阅览,获取建筑景观三维仿真模型,协助用户得到建筑景观的信息模型(BIM),给建筑景观项目相关方的工作增加核心竞争力,加快工程进度。Navisworks软件平台将Auto CAD 和Revit软件塑造的设计数据,与其他设计工具获取的信息融合,塑造成建筑景观三维模型,将建筑景观设计方案以三维仿真形式进行预览。基于BIM技术的大型建筑景观三维仿真不但包括施工现场的填挖情况、施工进度等动态逻辑关系,还有关于建筑施工场地、环境、建筑物位置等空间信息。建筑景观三维仿真工程进度时间数据导入功能和外部数据库连接功能,能够及时获取建筑景观三维仿真处理时间和建筑工程的数据信息。其中,建筑景观的Navisworks信息组织形式如图1所示。Navisworks平台中的三维数字模型和三维数据信息依靠标示符关联在一起,按照特定规则将建筑景观三维模型和具体时间参数连接,让各个图形单元快速组成三维数字模型,并与时间参数建立对应关系,以达到直观表达建筑景观三维仿真的目标。其中,建筑景观三维模型与进度规则如图2所示。

1.2 基于BIM的大型建筑景观三维仿真系统的开发

1.2.1 采用API应用程序接口拓展系统

BIM中的Navisworks软件平台,能够根据用户操作的熟练程度,提供满足不同用户需求的建筑景观三维模型。Navisworks支持软件平台二次开发,并且提供了API应用程序接口,对建筑景观三维仿真系统进行拓展,满足用户的不同需求。API应用程序接口的主要功能如下:

(1) 为了加强他人对于建筑景观设计理念的理解,将设计的建筑景观三维仿真模型交互式版本放在互联网上,以供浏览;

(2) 将Navisworks中设计的建筑景观对象信息与外部数据库相关联。用户可进行模型审阅、建筑地点访问、查看运营信息等活动;

(3) 设计图集能够自动写入Navisworks软件平台中,生成实时报告;

(4) 在用户的应用系统中插入交互式三维窗口,将设计图像出至图片文件储存器中,在Navisworks存入快照,并将Navisworks用作GUI组件查看建筑景观的三维界面;

(5) 将建筑景观三维仿真模型中的冲突报告、特殊图像全部输出为HTML格式报告。

1.2.2 基于COM开发Navisworks三维仿真平台

Navisworks使用基于COM 的开发方式。COM 接口较为简单,可通过多种编程语言编写代码。将建筑景观组件作为单元的对象模型即为COM(Component Object Model)。其中的建筑景观组件根据COM规则编写,用WIN32动态链接库形式可被执行的C语言二进制代码。COM规则中的核心部分为建筑景观对象与接口。接口是一组函数模型的具体数据结构,用户可以根据此数据结构调用组件对象。被封装的组件对象一般通过动态数据库的形式呈现。COM总体结构如图3所示。

COM 支持大部分和Navisworks 等价的功能,如操作文档、运行动画、设置视点等功能。并且可将建筑景观三维仿真模型与外部 Excel 电子表格连接,在软件窗口的对象特性区域显示建筑景观信息;将建筑景观三维仿真模型进度同 Microsoft Project 链接,设置建筑景观三维仿真项目的时间进度。

1.2.3 大型建筑景观三维仿真建模

(1) 建筑景观三维仿真系统数据处理流程。构建建筑景观三维仿真模型,可实现建筑项目可视化审阅和分析。三维仿真模型能够清晰地表现出施工现场及工程内建筑物的动态信息,包括施工位置、渣料场的使用状况、地形挖填状况等,都能被清楚地展示出来。采用第1.2.2节塑造的Navisworks三维仿真平台,可快速生成建筑景观场景的三维仿真图像。Navisworks三维仿真平台依靠数据采集、地形数字化与建筑物建模等步骤,把建筑参数信息导入Navisworks中进行渲染,得出建筑景观三维仿真图像。建筑景观三维仿真系统数据的具体处理过程如图4所示。

(2) 建筑景观三维建模。Navisworks软件平台通过CAD实体建模技术,实现大型建筑景观三维仿真建模。将建筑物按照二维设计的方式划分为独立的部分,分析各部分间的关系,确定建筑物的具体空间形体信息。由于建筑物多数都是不规则形状,所以需对不规则形状的部分进行精密划分,规范成具体形状,如矩形、棱柱、圆柱等,再依靠CAD软件平台绘制出建筑景观各个部分的三维仿真模型。其中无法精密划分的不规则建筑景观形状会自动组成单元,通过多次修改编辑,得到基本图元。将基本图元参照空间结构关系层次依次组合,构成整体建筑景观三维仿真模型,如图5所示。在Navisworks可视化软件中添加建筑三维仿真模型,进行渲染,得出建筑景观三维仿真图像,如图6所示。

2 基于BIM的大型建筑景观三维仿真系统的实现

2.1 建筑景观三维仿真系统实现方案

基于BIM技术中Navisworks软件平台的特点与优势,设计建筑景观三维仿真系统的二次开发功能,完成大型建筑景观三维仿真系统的搭建。基于BIM技术的大型建筑景观三维仿真系统带有人机接口,具有操作简单,便于维护的优点,实用性高。建筑景观三维仿真系统的实现流程为:根据建筑景观项目中建筑景观的特点与周边枢纽情况,制定设计建筑景观三维仿真工程中所需的三维仿真模型;再将该三维仿真模型添加到Navisworks软件平台中进行渲染,使得三维仿真模型中的动态仿真数据信息转化为能够被Navisworks软件平台读取的文件格式。Navisworks软件平台规划出时间参数信息及属性信息后,依靠Navisworks软件平台中的二次开发功能,完成对于大型建筑景观的三维仿真仿真处理,具体过程如图7所示。图7中描述的大型建筑景观三维仿真系统的主要功能有:动态演示建筑景观三维仿真建模的施工过程,动态演示分项建模工程施工状况,建筑景观建模中仿真数据的可视化处理。

2.2 建筑景观三维仿真的施工过程动态演示

Navisworks软件平台中的Time Liner模块能够对建筑景观三维仿真的施工过程进行动态演示。Time Liner模块将用户上传的建筑三维仿真数字模型与施工进度进行整合,采用实体句柄作为标示符,制定起始外观状态与任务类型,生成建筑景观三维仿真建模施工过程的三维动画。建筑施工场景中的巡航动画由Animator 模块制作完成,巡航动画可以与Time Liner动画相连,使用户能从不同角度审阅建筑景观三维仿真的动态施工情况,把握建筑景观三维仿真的具体施工进度。图8为某时刻建筑景观三维仿真的施工状况。

3 实验分析

为了验证本文提出的基于BIM技术的大型建筑景观三维仿真系统的有效性,进行实验分析。

3.1 建筑景观三维仿真图像质量分析

为了验证本文方法构建的建筑景观三维仿真图像质量,进行实验分析。实验分别用传统解析法和本文方法,对某地区的大型建筑景观进行三维仿真处理。实验结果在512 MB内存、32 MB显存的计算机客户端显示。采用本文方法构建的建筑景观三维仿真图,如图9所示,采用解析法构建的建筑景观三维仿真图,如图10所示。

由图9、图10可见,使用本文方法绘制出的大型建筑景观三维仿真图像逼真、清晰,而传统解析法模糊、不直观。说明本文方法对于大型建筑景观的三维仿真处理能力明显优于传统解析法,可获取令人满意的结果。

3.2 耗时分析

实验采用传统解析法和本文方法,对实验建筑景观进行三维仿真处理。实验过程中,两种方法的耗时情况如图11所示。

分析图11可得,本文方法在塑造建筑景观三维仿真图过程中消耗的时间远远低于传统解析法,具有较高的处理效率。

3.3 设计性能分析

为了验证本文提出的方法在性能上具有优越性,对本文方法的设计性能进行分析。实验采用传统解析法和本文方法,建筑景观进行三维仿真处理,对比其中各项参数,进行性能分析。实验结果如表1所示。

分析表1可知,传统解析法在建筑景观设计过程中,工程费用率高、耗能多、作业效率低、性能较差,不能满足各个性能指标的需求。而本文方法在设计过程中,各项性能指标都优于解析法,设计性能明显优于传统解析法,具有较高的优势。

4 结 论

本文提出一种基于BIM技术的大型建筑景观三维仿真系统,采用建筑景观信息模型中的Navisworks对建筑景观项目进行整合、阅览,给出了建筑景观Navisworks信息的组织形式。基于COM开发Navisworks三维仿真平台,依靠Navisworks软件平台实现建筑景观模型与仿真数据的三维展现。采用CAD实体建模技术,实现大型建筑景观三维仿真系统的建模,并在Navisworks可视化软件中对建筑三维仿真模型进行渲染,得出建筑景观三维仿真图像。给出建筑景观三维仿真系统的具体实现方案,并依据动态演示功能,掌握建筑景观三维仿真的施工进度。实验表明,所设计系统构建的大型建筑景观三维仿真图像清晰度高、系统耗时短、性能优。

参考文献

[1] 邵光华,高爱丽,谭晓慧,等.BIM技术在某建筑实例排水管道设计中的应用[J].青岛理工大学学报,2015,36(1):90?95.

[2] 王凯,李嘉军,刘,等.基于BIM的复杂建筑群体数字化协同设计的实践:后世博B片区央企总部为例[J].土木建筑工程信息技术,2014,6(4):1?10.

[3] 罗中.基于BIM技术构建三维仿真施工模拟课堂[J].山西建筑,2015,41(27):239?240.

[4] 张立华.BIM技术在建筑设计阶段的模型构建研究[J].现代电子技术,2016,39(1):113?117.

[5] 李良威,李朝阳,徐剑,等.BIM技术在牵引供电系统设计中的应用研究[J].铁路技术创新,2014,33(2):36?39.

[6] 戴玮,郑岗.基于BIM技术的三维数字化桥梁设计与管理[J].工程与建设,2014,28(6):724?726.

[7] 周恩俊,莫孝均.基于BIM技术的铸造厂房工艺设计[J].铸造工程,2015,39(2):25?28.

bim在景观设计中的运用范文第5篇

关键词:BIM 建筑信息模型 建设项目 全周期管理 应用

中图分类号:O434 文献标识码: A

1、引言

当今社会的发展和时代的进步对工程建设管理提出了更高的要求。建设项目全生命周期管理涵盖了从设计、建设、交付到运营的各个阶段,要求始终以建筑的全生命周期为中心考虑问题,并可为建筑的最终使用提供充分的服务信息。为了对项目信息进行集成管理,从根本上调整现有分段式和分散式的传统信息管理模式,需要引入建筑信息模型(BIM)技术。

建筑信息模型(BIM)技术是在原CAD技术基础上发展起来的一种多维度模型信息集成技术。由于现代大型建设项目一般具有投资规模大、建设周期长、参建单位众多、项目功能要求高以及信息量大等特点,工程设计、施工、运营等各项管理工作较以往更具复杂性,传统的信息沟通和管理方式已远远不能满足要求。BIM技术通过三维(甚至更高维度)的共同工作平台传递信息,使建筑工程项目所有参与方都能够实现对建筑模型及信息的操作,并可为实现设计、施工、运营一体化提供良好的技术平台和思路,很好地解决建设工程领域目前存在的协调性及整体性不强等问题,为建设项目全生命周期管理提供了必要的协同工作平台。

2、BIM技术的主要特性

BIM模型在建设项目全生命周期的不同管理阶段均可提供可靠的决策信息依据。项目不同参与方可以在BIM中插入、提取、更新和修改信息,在共同的模型中实现协同作业。因此较好的完备性、关联性和一致性成为了BIM技术应具备的主要特性。

模型信息的完备性是指除对工程对象进行几何信息和拓扑关系描述外,还包括完整的工程信息描述,如设计信息、施工信息、维护信息以及对象之间的工程逻辑关系等。一方面,通过建立数字化的模型和工作流程,使设计过程变得可视化、可模拟和可分析计算,实现各个专业之间信息的充分利用,提高建筑信息的复用率。另一方面,由于BIM模型包含了建筑物构件、设备的全部信息,为项目的概预算提供了数据支持,提高了效率和精度,同时又为业主进行成本控制和后期运营维护提供了有价值的参考意见。

模型信息的关联性是指信息模型中的对象是可识别且相互关联的,系统能够对模型的信息进行统计和分析,并生成相应的图形和文件。如果一个对象模型发生变化,所有与它相关联的对象将被更新,以保持模型的完整性和健壮性。关联性设计不仅提高了设计的效率,减少了图纸修改的工作量,而且解决了图纸之间长期存在的错误和遗漏问题。

模型信息的一致性是指在建筑全生命期,各阶段都能在共同的模型中进行信息共享,模型能够自动演化,在不同阶段模型对象可以简单地进行修改和完善,而无需重新创建。因此可解决大型建设项目复杂数据之间的一致性和共用性问题。

3、BIM技术的工程价值

BIM技术的应用能改变传统的建筑管理理念,能引领建筑信息技术走向更高层次,它的全面应用,将大大提高建筑管理的集成化程度。BIM技术对建筑企业提升项目精细化管理、企业集约化管理,推动信息化建设和提升企业综合管理效率方面,有着巨大的工程价值。利用计算机技术建立BIM建筑信息模型,对建筑空间几何信息、建筑空间功能信息、建筑施工管理信息、以及工程机械设备等各专业相关数据信息进行数据集成与一体化管理,为建筑业的发展带来了巨大的效益,使得项目整体的规划设计、工程施工、运营管理效率得到了显著提高。

BIM技术采用强大的可视化功能替代原有二维图纸,并支持深化设计和多维度的可视化模拟,使其可以优化施工方案、对施工质量和施工的进度予以监控,并能尽力避免施工过程中的干涉或其他误差等问题。BIM技术可以有效避免项目施工过程中的粗估冒算,提升全过程造价成本控制能力与精细化管理水平,加快项目结算的过程,避免少算漏算,反映真实的项目盈利情况,显著提升项目预算及结算的精度与效率。BIM技术为项目的各参与方提供了更方便更高效的协同沟通工具,使网络协同作业成为可能,有效提升了管理效率。BIM模型可以通过关联数据库快速准确地汇总、拆分、分析各类数据,为企业经营决策提供参考依据,并实现与管理系统的有效整合,提升企业整体的管理效率。

4、BIM信息模型与系统架构

为了在建设项目全生命周期内实现集成管理,建筑信息模型应具有数据和行为的复合结构。它除了包含与几何图形及数据有关的数据模型外,还应包含与管理有关的行为模型,两相结合并通过数据关联赋予意义,从而模拟真实世界的实物信息及管理行为,因此对模型本身及其信息的质量提出了很高的要求。

采用BIM技术建立的管理系统应该能够保证信息的及时更新,并提供访问、变更、修改、增加、删除等操作,使设计方、建设方、采购方、施工方、使用方等不同用户可以全面了解系统信息,系统中信息库的数据也应该在不同阶段针对不同的用户具有不同的属性。信息的输入部分需要指定特定的内容和格式,输出部分则应能够根据需要有选择地使用。这就要求BIM信息管理系统应采用相适应的运行环境构建,并针对不用类型的信息模块和不同性质的访问用户进行权限划分。

BIM信息管理系统的运行环境应采用用户界面层、中间应用层和核心数据库层三级架构建立。通过网络链接,用户可在终端访问核心服务器,完成相应操作,数据通过网络完成在终端和服务器之间的传递和修改。这样的系统架构为信息的集成管理提供了良好的运行平台,使信息的传递由线性流动变为层级交互,各方均围绕核心数据库进行信息共享,在保证信息完整性的同时,也大大提高了各方获取信息和做出相应反应的效率。 5、BIM技术在工程全周期管理中的应用

5.1项目前期策划阶段的BIM应用

在工程建设前期,BIM技术为工程图纸会审、工程深化设计及施工方案编制带来了质的飞跃。BIM的应用打破了传统施工图会审的工作流程,采用BIM模型作为会审平台使图纸会审内容更直接。通过利用各种软件工具,定期进行3D模型协同会议,项目团队各方可以方便地查看、检验模型,更好地理解图纸信息,促进项目各参与方之间的沟通并使得决策更加容易,把花在人工检查和协调施工图的时间用于协调解决BIM所发现的问题中来。

BIM技术可以通过模型的数字化、信息化和可视化特性提高工程人员的工作效率和发现问题的能力,缩短了深化设计阶段的周期,提高图纸深化设计的准确率。因为BIM技术的可视化特点,在深化设计阶段,可以根据不同的方案随时调整,实时多角度查验调整结果,尤其适用于综合管线的碰撞检测等复杂技术问题。BIM技术提供模型参数化联动的功能,通过一处调整,与之对应的图纸均可做到自动调整,而不需要像传统深化设计过程中把与之相关的图纸分别调整修改。BIM模型还可实现多角度任意剖切,仅需设置就能自动生成想要的剖切面图形。通过BIM技术的参数检测功能,可以方便地对应力、流量、水力等数据进行实时校核,与常规的重新计算校核相比极大地提高了效率和准确度。

BIM的应用提高了工程施工方案的质量,使其更具有可行性。通过BIM软件平台,可以采取立体动画的方式,配合施工进度,精确地描述工程的概况及施工场地的情况,精确模拟工程的施工进度计划、劳动力计划、材料设备计划等,有针对性地编制安全保障措施,且更直观,更具有可操作性。

5.2项目施工过程阶段的BIM应用

BIM技术可以全面提升施工现场的管理水平,降低施工管理工作的难度,有效促进施工技术的规范化。其通过模拟施工、合理安排施工工序,简化以往繁杂的施工组织协调管理工作,提高施工人员的施工能力、技术及操作流程,优化施工技术方案及组织方案,提高建筑构件的预制加工效率和质量,同时节约物料及成本,产生很大的经济效益。BIM技术中的模型空间尺寸、类型规格等庞大的查询信息可作为对项目施工质量问题校核的依据,并协助决策整改意见。通过BIM虚拟建模还可以预先准确、直观地看到完工之后的实际情况,使建筑外观尺寸更精确,也可实时检测设备和管线的参数,对机房工程、复杂构件等重点项目进行质量控制。

在施工过程阶段通过BIM模型可以方便地查阅模型参数,合理组织施工,避免施工决策的错误判断。BIM技术可以通过简单设置,快速准确地统计出需要的信息,提前发现预留洞、预埋件和管线标高等很难发现的问题。各专业图纸汇总到一起后,应用BIM技术的碰撞检测功能,可快速检测到空间某处的管线碰撞,以便给施工提供指导依据。

BIM的3D信息模型将建筑设计、施工、运营全过程回归其本来面目,利用模型及数据的集成,便可在虚拟环境中开展施工仿真。尤其针对一些新材料、新技术、新流程的施工模拟,让管理者及施工人员对施工过程一目了然。BIM的应用把原先存在于各工程师脑海中的意向,量化表现为不同数据信息保存在计算机里,通过软件平台立体地、动态地展现技术标准及应用流程,使建筑施工更精细,建筑性能更优越。目前正将BIM技术与激光测绘、射频识别等工具相结合,及时发现工程中潜在的不确定因素,监控施工安全及质量。

在已建立的3D信息模型基础上加上时间进度轴便获得了4D信息模型。BIM的4D技术提供了基于施工方案以及施工进度的动态信息,通过可视化的建筑模型可以模拟建筑物的建造过程,解决了动态分析难题。BIM可以提供详实的全过程动态数据,在建设前就可以对建设过程进行演练,精确地展现施工进度和施工流程。

在4D信息模型的基础上再增加工程投资维度,就形成现在所广泛应用的5D信息模型。BIM多维模型技术可以根据建筑构件属性进行快速识别分类,并对各类别迅速自动统计,因此工程量统计的准确度和速度都成倍提高,并且可以快速准确统计工程变更量,有效降低事后配合调整的额外成本和出现不可预见费用的几率。BIM多维技术可以通过虚拟建设对项目进行成本管理,自动计算工程量和详尽费用,更好地掌握项目成本。

5.3项目竣工使用阶段的BIM应用

竣工使用阶段包括竣工资料、竣工结算、项目移交及使用维护等流程。BIM技术对竣工图概念产生了根本性改变,BIM所阐述的模型属于广义的可视化表达方法,因此在BIM的概念中,竣工图不再是一套图纸,而是三维的竣工模型,这从根本上超越了普通图纸,其所具备的快捷、直观、准确等特点是普通图纸无法比拟的。通过BIM技术建立的模型可以转化为满足绘制要求的二维图纸,大大提高竣工图的制图效率和准确率。

由于BIM技术具有智能化和参数化特点,面向对象并包含丰富数据,且具备运算能力,因此借助模型信息可以由计算机自动识别、统计工程中的不同构件,显著减少工程量统计的繁琐工作及潜在错误,改善了工程结算工作。

工程交接是项目全生命周期中从施工到运行转换的关键节点。BIM模型提供了建筑实景、设备参数、操作指南、故障处理流程等信息,尤其还包括材料设备生产厂商、销售、运行时长、保修期限等维护信息,因此将BIM技术与运营管理相结合,对模拟运行、数据记录、设备调试、故障排除都能发挥积极作用,为建设项目运营维护提供各项技术支持信息。

6、BIM技术应用前景展望

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