返回列表 谈谈BIM技术在建筑方案初步设计阶段的应用临城司法鉴定所

  司法鉴定委托主体初步设计阶段是介于方案设计阶段与施工图设计阶段之间的过程,是对方案设计进行细化的阶段。在这个阶段推敲完善建筑模型,以及配合结构建模进行核查设计。应用BIM软件构建建筑模型,对平面、立面、剖面进行一致性检查,将修正后的模型进行剖切,生成平面、立面、剖面及节点大样图,形成初步设计阶段的建筑,结构模型与初步设计二维图。


  初步设计阶段BIM应用主要包括结构分析,性能分析与工程算量。


  ▲结构分析


  最早使用计算机进行的结构分析包括三个步骤:分别是前处理、内力分析、后处理,其中前处理是通过人机交互式输入结构简图、荷载、材料参数以及其他结构分析参数的过程,也是整个结构分析中的关键步骤,所以该过程也是比较耗费设计时间的过程;内力分析过程是结构分析软件的自动执行过程,其性能取决于软件与硬件,内力分析过程的结果是结构软件在不同工况下的位移与内力值;后处理过程是把内力值和材料的抗力值进行对比安全提示,或者根据相应的设计规范计算出满足内力承载能力要求的钢筋配置数据,这个过程人工干预程度亦较低,主要是由软件自动执行。


  在BIM模型支持下,结构分析的前处理过程也实现了自动化:BIM软件能够自动将真实的构件关联简化成结构分析所需的简化关联关系,可以依据构件的属性自动区分结构构件和非结构构件,并把非结构构件转化成加载于结构构件上的荷载,进而实现了结构分析前处理的自动化。环境司法鉴定机构


  性能分析性能分析主要包括下列的几个方面:


  〔1〕能耗分析:对建筑能耗进行计算、评估,进而开展能耗性能优化。


  〔2〕光照分析:建筑、小区的日照性能分析,室内光源、采光、景观可视度分析。


  〔3〕设备分析:管道、通风、负荷等机电设计中的计算分析模型输出,冷、热负荷计算分析,舒适度模拟,气流组织模拟。


  〔4〕绿色评估:规划设计方案分析和优化,节能设计和数据分析,建筑遮阳与太阳能利用,建筑采光与照明分析,建筑室内自然通风分析,建筑室外绿化环境分析,建筑声环境分析,建筑小区雨水采集与利用。


  在项目建筑设计中,引用BIM技术,建立三维信息化模型。模型中包含的大量建筑信息为建筑性能分析提供了便利的条件。例如BIM模型中所包含的围护结构传热信息能够直接用来模拟分析建筑的能耗,玻璃透过率等信息能够用来分析室内的自然采光,这样就大大提升了绿色分析的效率。同时,建筑性能分析的结果能够快速地反馈到模型的改进中,确保了性能分析结果在项目设计过程中的落实。


  利用BIM技术,建筑师在设计过程中赋予所创建的虚拟建筑模型大量建筑信息(几何信息、材料性能、构建属性等)。只要把BIM模型导入相关性能分析软件,就可以得到相应分析结果,使得原本CAD时代需要专业人士花费大量时间输入大量专业数据的过程,现在可以自动轻松完成,从而大大降低了工作周期,提升了设计质量,优化了为业主的服务。


  ▲建筑风环境分析


  在建筑项目的规划设计上,首先按照室外风环境的模拟结果来合理选择建筑的朝向,防止建筑的主立面朝向冬季的主导风向,这样就有利于冬季的防风保温。并且在大楼中央设置了一个通风采光中庭,以此来强化整个建筑的自然通风和自然采光,通过这个中庭,不但各个房间自然采光大大改善,而且在室内热压与室外风压的共同作用下,整个建筑的自然通风能力大大提高,这样就有效地降低了整个建筑的采光能耗与空调能耗。司法鉴定受理制度


  ▲建筑自然采光分析


  在建筑能耗的各个组成部分中,照明能耗所占的比较重大,为了降低照明能耗,自然采光的设计特别重要,在综合服务大楼的设计中,除了引入中庭强化自然采光外,还采用了多项其他技术。


  为了验证设计效果,借助BIM模型分析建筑建成后室内的自然采光状况。BIM模型包含了建筑围护结构的种种信息,尤其是玻璃透过率与内表面反射率等参数,对采光分析尤为重要。图中表示了室内自然采光的模拟结果,约有90%左右的面积其采光系数超过2%,远远超过绿色建筑三星标准中75%的要求。首层以上各层由于建筑自遮挡减少,自然采光效果更优。


  建筑综合节能分析因为节能设计涉及多个专业,各个节能措施之间相互影响,仅是靠定性化分析难以综合优化节能方案,故而引入定量化分析工具,按照模拟结果来改进建筑及设备系统分析,达到方案的综合最优。把BIM模型直接输入到节能分析软件中,按照BIM模型中的信息来预测建筑全年的能耗,再按照能耗的大小调整建筑的各个参数,从而实现最终的节能目标。


  ▲工程算量


  工程量的计算是工程造价中最繁琐、最复杂的部分。运用BIM技术辅助工程计算,可以大大加快工程量计算的速度。利用BIM技术建立起的三维模型能够极尽全面的加入工程建设的所有信息。按照模型可以自动生成符合国家工程量清单计价规范标准的工程量清单及报表,快速统计和查询各专业工程量,对材料计划、使用做精细化控制,防止材料浪费,如利用BIM信息化特征能够准确提取整个项目中防火门数量的准确数字、防火门的不同样式、材料的安装日期、出厂型号、尺寸大小等,甚至可以统计防火门的把手等细节。安阳司法鉴定所


  工程算量主要包括了土石方工程、基础、混凝土构件、钢筋、墙体、门窗工程、装饰工程等内容的算量。


  ▲土石方工程算量


  运用BIM模型能够直接进行土石方工程算量。对于平整场地的工程量,可以按照模型中建筑物首层面积计算。挖土方量和回填土量按结构基础的体积、所占面积以及所处的层高进行工程算量。造价人员在表单属性中设定计算公式可提取所需工程量信息。比如,利用BIM模型计算某一建筑物中条形基础的挖基槽土方量,已知挖土深度为1.15m。根据国内工程计量规范中的计算方法,在BIM模型的表单属性中设置项目参数与计算公式,使用表单直接统计出建筑物挖基槽土方总量。


  基础算量BIM自带表单功能能够自动统计出基础的工程量,也能够通过属性窗口获取任意位置的基础工程量。大多类型的基础都可以按特定的基础族模板建模,如果某些特殊基础没有特定的建模方式,可以利用软件的基本工具(如梁、板、柱等)变通建模,不过需要改变这些构件的类别属性,以便与其源建筑类型的元素相区分,利于工程量的数据统计。


  ▲混凝土构件算量


  BIM软件可以精确计算混凝土梁、板、柱和墙的工程量且与国内工程计量规范基本一致。对单个混凝土构件,BIM可以直接按照表单得出相应的工程量。但对混凝土板和墙进行算量时,其预留孔洞所占体积都被扣除。使用BIM软件内修改工具中的连接(Join)命令,按照构件类型修正构件位置并通过连接优先序扣减实体交接处重复工程量,优先保留主构件的工程量,将次构件的统计参数修正为扣减后的精确数据,防止了构件工程量统计的虚增或减少。在线司法鉴定咨询


  ▲钢筋算量


  BIM结构设计软件提供了用于为混凝土柱、梁、墙、基础与结构楼板中的钢筋建模的工具,可以调入钢筋系统族或创建新的族来选择钢筋类型。计算钢筋质量所需要的长度都是根据考虑钢筋量度j差值的精确长度。下图为部分构件内部钢筋布置图,这个部分的钢筋算量,不但能计算出不同类型的钢筋总长度,还可以通过设置分区(Partition)得出不同区域的钢筋工程量。


  ▲墙体算量


  通过设置,BIM能够精确计算墙体面积和体积。墙体有多种建模方式。一种是在已知结构构件位置与尺寸的情况下,以墙体实际设计尺寸进行建模,把墙体与结构构件边界线对齐,不过这种方式有悖常规建筑设计顺序,并且建模效率很低,出现误差的几率较大。另一种方式是直接把墙体设置到楼层建筑或结构标高处,如同结构构件“嵌入”到墙体内,这样能够大幅度提高建模速度。


  ▲门窗工程


  从BIM模型中能够提取门窗工程量与其他门窗构件的附带信息,包括各种型号的门窗数量、尺寸规格、板框材面积、门窗所在墙体的厚度、楼层位置以及其他造价管理和估价所需信息(如供应商等)。除此之外,还能够自动统计出门窗五金配件的数量等详细信息。


  装饰工程BIM模型也可以自动计算出装饰部分的工程量。BIM有多种饰面构造与材料设置方法,可以通过涂刷方式(Paint),或者在楼板与墙体等系统族的核心层(Core boundary)上直接添加饰面构造层,还能够单独建立饰面构造层。临城司法鉴定所


联系我们
广东肇庆华穗工程咨询有限公司

网址:www.zqhsgc.com

联系电话:0758-6806931

电子邮箱:gdhszq@163.com

联系地址:肇庆市端州区信安三路3号敏捷广场四期B幢商业办公楼507室