建筑可視化分析范例6篇

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建筑可視化分析

建筑可視化分析范文1

[關鍵詞]大型建筑;消防給水系統;可靠性優化設計

中圖分類號:TU976+.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)13-0396-01

1 引言

隨著近年來我國建筑高度的不斷提升,使得消防問題也被受到了前所未有的重視。在現今高層建筑中,消防給水系統可以說是非常重要的一項消防設施,對于建筑的消防安全具有著至關重要的作用。而在消防日常工作開展中,則需要做好消防給水系統可靠性優化工作,以此為消防給水系統的運行穩定性作出保障。

2 高層建筑消防給水系統所存在的問題

2.1 自動噴水系統選擇不當

自動噴水系統是大型建筑重要的一項消防設施,其所具有的材料更是保證其運行穩定性的關鍵環節。首先,需要保證自動噴水系統材料的堅固性,尤其是支架位置,以此保證其能夠對整個噴水系統的重量進行承受;其次,耐腐蝕性也是非常重要的一項因素,目前,很多建筑的噴水系統都或多或少的存在著一定的腐蝕現象,對于該系統的穩定性產生了較大的隱患。對此,就需要在實際選材、安裝時能夠選擇更好的耐腐蝕材料,以此避免出現管道、噴頭被腐蝕的情況。

2.2 消火栓設計不合理

消火栓也是高層建筑消防系統非常重要的一個環節,但是在目前很多建筑的消防系統設計中,在消火栓方面還存在著一定的設計不合理問題。在我國相關防火規范中,明確指出了“室外消火栓的數量應保證供應建筑物需要的用水量,其中包括室內、室外兩部分”,但是在實際情況中,很多建筑還存在著消火栓數量不足的問題,對于火災的控制能力存在很大的不足。

3 大型建筑消防給水系統可靠性優化設計方式

3.1 消火栓系統設計

在現今的城市大型建筑中,消火栓系統所具有的設備類型非常多,如消防通道、消防水池、水槍以及水箱等等,這部分設備共同組成了建筑的消火栓系統,在平時必須能夠做好其維護工作,保證每一個設備的穩定性。其中,消防電梯也是建筑的一項重要消防設施,當建筑出現火災情況時,消防人員則能夠通過消防電梯進入到建筑之中實施救援工作,是提升消防人員到達現場速度的有效方式。而對于消防員來說,其在進入到發生火情的建筑后,也不會在使用消火栓開道后再實施救火工作,尤其是部分塔式、單元式的建筑,在消防前室外并沒有設置消火栓的墻面,僅僅能夠通過前室消火栓進行滅火工作?!?】同時,對于建筑前部有可能進入到前室的煙氣,則可以通過正壓送風系統的應用在對空氣正壓進行提升的基礎上實現保護功能。從這里我們則可以看出,當建筑出現特殊情況時,建筑內部的消火栓除了能夠幫助消防員更快進入到建筑內部之外,也能夠保證水柱能夠到達建筑的其余著火部位。

3.2 供水分區劃分

在我國《建筑設計防火規范》中,明確指出了當消火栓凈水壓力超過1Mpa時,應當對供水分區進行劃分,通過這種方式,不僅能夠起到滿足消防供水供應的需求、避免建筑內部消防用水過早被用光,對于消防隊員的實際應用來說也具有著較強的便利性。同時,當建筑消火栓同防水箱的垂直距離大于80m時,也應當選擇這種分區給水的方式進行供水。而如果建筑消火栓出水壓力超過了0.5Mpa,則應當在消火栓位置設置一定的減壓裝置,如減壓閥、減壓孔以及具有減壓能力的消火栓等,且當消火栓的凈水壓力處于1Mpa以下時,則可以不對其進行分區給水。另外,在建筑的消火栓給水系統中,其主要為消防泵以及高位水箱的聯合供水方面,在滅火前期,會先由建筑屋頂設置的水箱進行供水,之后的用水再由地下室消防泵組提供。而當當地主管部門允許建筑方通過消防水泵直接進行抽水時,則可以在對所處城市供水管網情況進行結合的基礎上在建筑周圍形成一個獨立的供水分區【2】。

3.3 自動噴水滅火系統

對于該系統來說,其也是現今建筑非常重要的一項滅火設施,具有著投入滅火速度快、跟蹤火勢自動化的特征。對于該系統而言,其在分區方面同建筑的消火栓給水系統較為接近,在實際設置時應當保證兩個供水分區不應當出現交叉情況。同時,該系統主要以噴灑頭噴水的方式實現滅火功能,為了能夠保證在實際滅火過程中該系統具有著穩定、均勻的噴水特點,我們在對供水分區進行設置時則可以將分區在以豎向進行分割之后再對其劃分若干個小分區,保證每個分區都具有相對獨立的報警閥以及足夠的噴頭數量。一般來說,該噴水裝置所具有的噴頭數控制在600以內,且保證高、低噴頭之間的最大垂直高度應當控制在50m以內,并在實際應用過程中需要對噴頭的腐蝕情況進行定期的檢查,避免出現由于腐蝕而使噴頭被堵的情況出現?!?】另外,對于入口壓力大于0.4Mpa的入口管而言,則需要以獨立的方式進行設計,并通過減壓閥以及減壓孔板等裝置的應用更好的實現應用效果,真正的保證當建筑發生火災情況時,自動噴水滅火系統能夠正確、及時的出水以減小火勢。

3.4 水池設計

隨著城市的發展、建筑密集程度的增加,使得城市的用地情況目前已經越來越緊張。在城市的大型建筑中,一般情況下同一個消防水池會同時擔負著很多消防系統的供水任務,且將建筑的地下箱式基礎作為儲水池。對于這種方式來說,不僅是對于建筑地下空間的一種充分利用,也能夠對地面用地起到較好的節約作用。容量方面,則需要保證地下消防水池能夠在建筑出現火情時、在不適用建筑外部水源的前提下能夠滿足建筑的消防用水需求。在設置方面,一般來說消防水池能夠以獨立的方式進行設計,但是在具體設計時,為了能夠對消防水池的利用效率進行提升,很多建筑都會將建筑的消防用水以及生活用水進行合并,則能夠在滿足儲水量的同時避免消防水池由于很長時間不使用而出現變質情況。但是,對于部分規模特大的建筑來說,其在消防用水方面的需求也就更高,對此,就需要我們能夠將消防水池同生活用水進行分離,并在此基礎上在消防、生活兩個水池的底部通過專用管道的使用對其進行連接,以此更好的便于實現水量調節功能。

3.5 消防管網優化

在現今規模逐漸增大的城市建筑中,消防管網成為了建筑非常重要的一個環節,其所具有的連接方式將對建筑所具有的消防設計工作產生十分積極的意義。通過良好消防管網的設計,不僅能夠滿足建筑在出現火情時消防用水的需要,同時還能夠對消防用水總量進行有效的降低,在對水資源進行節約的同時也大大縮減了的消防成本。通常而言,并聯結構是我國現今大型建筑的主要消防管網設計方式,通過這種連接方式,則能夠保證在消防管網局部環節出現問題時也不會對整體消防系統的運行產生影響,具有更好的應用穩定性[4]\。

4 結束語

可以說,在我國現今建筑規模、高度不斷增加的情況下,需要我們能夠對建筑的消防工作引起充分的重視。對此,就需要我們能夠對現有的建筑消防給水系統進行良好的設計、完善,以此對建筑的安全性作出保障。

參考文獻

[1] 陳正.淺談高層建筑消防給水系統基本常識[J].中國高新技術企業.2011(25):55-56.

[2] 張永建.高層建筑消防給水排水系統給水方式的設計選擇[J].科技風.2011(21):77-78.

[3] 陳秀娟.超高層建筑消防給水系統的的組成與給水方式[J].中國水運(下半月).2012(01):253-254.

[4] 肖瀟.淺析高層建筑消防給水系統設計[J].科技與企業.2012(06):101-102.

建筑可視化分析范文2

關鍵詞:裝配式建筑;BIM;可視化

前言

在建筑工程中,其核心管理技術就是BIM技術,該技術的主要作用就是避免在三維空間中出現階段性的信息缺失,其中BIM技術的優勢主要體現在對建筑設計過程各個專業之間的協調以及對建筑工程的數據管理。BIM將建筑物所有的數據都進行統一管理并提供分析軟件的接口,實現數據導入以及建模計算,分析該建筑的整體或是構件的情況。

一、BIM與標準化設計

1.標準化BIM構件庫的建立

裝配式建筑的典型特征是標準化的預制構件或部品在工廠生產,然后運輸到施工現場裝配、組裝成整體。裝配式建筑設計要適應其特點,在傳統的設計方法中是通過預制構件加工圖來表達預制構件的設計,其平立剖面圖紙還是傳統的二維表達形式。在裝配式建筑BIM應用中,應模擬工廠加工的方式,以“預制構件模型”的方式來進行系統集成和表達,這就需要建立裝配式建筑的BIM構件庫。通過裝配式建筑BIM構件庫的建立,可以不斷增加BIM虛擬構件的數量、種類和規格,逐步構建標準化預制構件庫。

2.可視化設計

與傳統建筑方式采用BIM類似,裝配式建筑的BIM應用有利于通過可視化的設計實現人機友好協同和更為精細化的設計。

3.BIM構件拆分及優化設計

在裝配式建筑中要做好預制構件的“拆分設計”,俗稱“構件拆分”。傳統方式下大多是在施工圖完成以后,再由構件廠進行“構件拆分”。實際上,正確的做法是在前期策劃階段就專業介入,確定好裝配式建筑的技術路線和產業化目標,在方案設計階段根據既定目標依據構件拆分原則進行方案創作,這樣才能避免方案性的不合理導致后期技術經濟性的不合理,避免由于前后脫節造成的設計失誤。BIM信息化有助于建立上述工作機制,單個外墻構件的幾何屬性經過可視化分析,可以對預制外墻板的類型數量進行優化,減少預制構件的類型和數量。

4.BIM協同設計

BIM模型以三維信息模型作為集成平臺,在技術層面上適合各專業的協同工作,各專業可以基于同一模型進行工作。BIM模型還包含了建筑的材料信息、工藝設備信息、成本信息等,這些信息可以用來進行數據分析,從而使各專業的協同達到更高層次。

二、BIM與工廠化生產

1.構件加工圖設計

通過BIM模型對建筑構件的信息化表達,構件加工圖在BIM模型上直接完成和生成,不僅能清楚地傳達傳統圖紙的二維關系,而且對于復雜的空間剖面關系也可以清楚表達,同時還能夠將離散的二維圖紙信息集中到一個模型當中,這樣的模型能夠更加緊密地實現與預制工廠的協同和對接。

2.構件生產指導

BIM建模是對建筑的真實反映,在生產加工過程中,BIM信息化技術可以直觀地表達出配筋的空間關系和各種參數情況,能自動生成構件下料單、派工單、模具規格參數等生產表單,并且能通過可視化的直觀表達幫助工人更好地理解設計意圖,可以形成BIM生產模擬動畫、流程圖、說明圖等輔助培訓的材料,有助于提高工人生產的準確性和質量效率。

3.通過CAM實現預制構件的數字化制造

借助工廠化、機械化的生產方式,采用集中、大型的生產設備,只需要將BIM信息數據輸入設備,就可以實現機械的自動化生產,這種數字化建造的方式可以大大提高工作效率和生產質量。

三、BIM與裝配化施工

1.施工現場組織及工序模擬

將施工進度計劃寫入BIM信息模型,將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D模型中,就可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。提前預知本項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡,總體計劃、場地布置是否合理,工序是否正確,并可以進行及時優化。

2.施工安裝培訓

通過虛擬建造,安裝和施工管理人員可以非常清晰地獲知裝配式建筑的組裝構成,避免二維圖紙造成的理解偏差,保證項目的如期進行。

3.施工模擬碰撞檢測

通過碰撞檢測分析,可以對傳統二維模式下不易察覺的“錯漏碰缺”進行收集更正。如預制構件內部各組成部分的碰撞檢測,地暖管與電器管線潛在的交錯碰撞問題。

4.復雜節點的施工模擬

通過施工模擬對復雜部位和關鍵施工節點進行提前預演,增加工人對施工環境和施工措施的熟悉度,提高施工效率。

四、BIM與一體化裝修

1.裝修部品產品庫的建設

土建裝修一體化作為工業化的生產方式可以促進全過程的生產效率提高,將裝修階段的標準化設計集成到方案設計階段可以有效地對生產資源進行合理配置。

2.可視化設計

通過可視化的便利進行室內渲染,可以保證室內的空間品質,幫助設計師進行精細化和優化設計。整體衛浴等統一部品的BIM設計、模擬安裝,可以實現設計優化、成本統計、安裝指導。

3.信息化集成

產業鏈中各家具生產廠商的商品信息都集成到BIM模型中,為內裝部品的算量統計提供數據支持。對裝修需要定制的部品和家具,可以在方案階段就與生產廠家對接,實現家具的工廠批量化生產,同時預留好土建接口,按照模塊化集成的原則確保其模數協調、機電支撐系統協調及整體協調。

五、BIM與信息化管理

1.經濟算量分析

經濟算量的主要原則是做到“準量、估算”,按照工業化建筑的組成及計價原則分為預制構件部分和現澆構件部分。結合工業化住宅的特點自主開發了裝配式設計插件,通過該插件可以將預制構件與現澆構件進行分類統計。通過分類統計可以快速地對設計方案進行工程量分析,從而進行方案比選,再由確定的工程量結合地區的定額計算出本項目的工程量清單,實現在方案策劃階段對成本的初步控制。

2.RFID等實現裝配式建筑質量管理可追溯

實現在同一BIM模型上的建筑信息集成,BIM服務貫穿整個工程全生命周期過程。一方面,可以實現住宅產業信息化;另一方面,可以將生產、施工及運維階段的實際需求及技術整合到設計階段,在虛擬環境中預演現實,真正實現BIM信息化應用的信息集成優勢。通過在預制構件中預埋芯片等數字化標簽,在生產、運輸、施工、管理的各個重要環節記錄相應的質量管理信息,可以實現建筑質量的責任歸屬,從而提高建筑質量。

3.利用BIM云平臺實現適時、全球化、數字化的管理

BIM信息化技術與云技術相結合,可以有效地將信息在云端進行無縫傳遞,打通各部門之間的橫向聯系,通過借助移動設備設置客戶端,可以實時查看項目所需要的信息,真正實現項目合作的可移動辦公,提高項目的完成精度。

結語

綜上可知,裝配式建筑設計如何在行業BIM信息化的背景下,融入信息化大潮,發揮自身研發、設計和集成的優勢,實現產業鏈拓展和過程階段延伸,必將成為建筑產業化新時代的創新趨勢。圍繞這一創新趨勢,設計行業將大有可為。

參考文獻

建筑可視化分析范文3

什么是BIM

BIM即建筑信息模型(Building Information Modeling)。它是利用三維數字技術創建的工程數據模型,并利用該模型集成建筑工程項目各種相關信息,來提高工程項目設計、建造、運營的效率。

BIM的技術核心是在計算機中建立虛擬的建筑工程三維模型,同時利用數字化技術,為這個模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建筑物構件的幾何信息、專業信息及狀態信息,而且還包含了非構件對象(例如空間、運動行為)的狀態信息。借助這個富含建筑工程信息的三維模型,可以大大提高建筑工程信息的集成化程度,這就為建筑工程項目的相關利益方都提供了一個工程信息交互和共享的平臺。這些信息能夠幫助建筑工程項目的相關利益方增加效率、降低成本、提高質量。結合更多的相關數字化技術,BIM模型中包含的工程信息還可以被用于模擬建筑物在真實世界中的狀態和變化,使得在建筑物建成之前,項目的相關利益方就能對整個工程項目的成敗做出最完整的分析和評估。

BIM的特征三維可視化

可視化即“所見所得”的形式,對于建筑行業來說,可視化三維平面的作用是非常大的,例如經常拿到的施工圖紙,各個構件的信息在圖紙上是采用線條繪制表達的,其真正的構造形式就需要建筑業參與人員去自行想象。而當前建筑形式各異,造型復雜,這種平面的圖紙呈現出諸多的局限性。所以BIM提供了可視化的思路,讓人們將以往的線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們面前。

當然,目前也有許多設計單位會做各種效果圖,這種效果圖是分包給專業的效果圖制作團隊通過識讀設計制作出的線條式信息制作出來的,并不是通過構件的信息自動生成的,缺少了同構件之間的互動性和反饋性。而BIM提到的可視化是一種能夠同構件之間形成互動性和反饋性的可視,這種可視化的結果不僅可以用于效果圖的展示及報表的生成,更重要的是項目的設計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態下進行。

*模擬性

在設計階段,BIM可以對設計上需要進行模擬的一些東西進行模擬實驗,例如:節能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬等;在醫院建筑策劃和設計中可以利用BIM對醫院的物流系統、二級醫療系統流程進行模擬,以求最優化的功能布局。

在招投標和施工階段可以進行4D模擬(三維模型加項目的發展時間),也就是根據施工的組織設計模擬實際施工,從而確定合理的施工方案來指導施工。同時還可以進行5D模擬(基于3D模型的造價控制),從而實現成本控制;后期運營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式,例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。

*信息集中與優化

事實上,整個設計、施工、運營的過程就是一個海量信息集中并不斷優化的過程,在BIM的基礎上可以做更好的集中、更好的優化。沒有準確的信息做不出合理的優化結果,BIM模型提供了建筑物的實際存在的信息,包括幾何信息、物理信息、規則信息,還提供了建筑物變化以后的實際存在。現代建筑物的復雜程度大多超過參與人員本身的能力極限,BIM及與其配套的各種優化工具提供了對復雜項目進行優化的可能。

建筑全生命周期中BIM的應用

從建筑的全生命周期來看,BIM的應用對于提高建筑行業規劃、設計、施工、運營的科學技術水平,促進建筑業全面信息化和現代化,具有巨大的應用價值和廣闊的應用前景。隨著BIM在中國被逐漸認識與應用,特別在國內工程建造行業高速發展的背景下,BIM已在國內一些大型工程項目中得到積極應用,涌現出很多成功案例,充分展現了BIM在建筑工程行業的應用價值。在國內的部分醫院工程已經開始采納BIM,將其運用于工程建設和日常運營管理。

BIM的信息具有可追溯性、共享性、透明性的特點,貫穿于工程整個生命周期,使之成為智能化(制造)建設和數字化醫院管理的平臺。

根據項目建設進度建立和維護BIM模型,實質是使用BIM平臺匯總項目團隊所有的項目信息,消除項目中的信息孤島,并且將得到的信息結合三維模型進行整理和儲存,以備項目全過程中各相關利益方隨時共享。

由于BIM的用途決定了BIM模型細節的精度,同時目前僅靠一個BIM工具并不能完成所有的工作,所以目前業內主要采用“分布式”BIM模型的方法,建立符合工程項目現有條件和使用用途的BIM模型。根據需要,這些模型可能包括:設計模型、施工模型、進度模型、成本模型、制造模型、操作模型等。

這種“分布式”模型往往由相關的設計單位、施工單位或者運營單位根據各自工作范圍單獨建立,最后通過統一的標準合成。這將增加對BIM建模標準、版本管理、數據安全的管理難度,所以有時候業主也會委托獨立的BIM服務商,統一規劃、維護和管理整個工程項目的BIM應用,以確保BIM模型信息的準確性、時效性和安全性。

BIM在醫療建設項目策劃與設計中的運用

*場地與交通組織分析――得出最佳方案

在醫院建筑工程中,場地的選擇和布置對醫院的后期運行起到至關重要的作用。

場地分析是研究影響建筑物定位的主要因素、確定建筑物的空間方位、確定建筑物的外觀、建立建筑物與周圍景觀的聯系過程。在規劃階段,場地的地貌、植被、氣候條件都是影響設計決策的重要因素,因此需要通過場地分析來對景觀規劃、環境現狀、施工配套及建成后交通流量等各種影響因素進行評價及分析。例如:利用BIM模擬醫院交通流線和出入口布置分析以求最佳方案。

傳統的場地分析存在諸如定量分析不足、主觀因素過重、無法處理大量數據信息等弊端,尤其是一些山坡地、河道低洼地,通過BIM結合地理信息系統(Geographic Information System,簡稱 GIS),對場地及擬建的建筑物空間數據進行建模,通過BIM及GIS軟件的強大功能,迅速得出令人信服的分析結果(如土方平衡量、排水泄洪方案等),幫助項目在規劃階段評估指定場地的使用條件和特點,從而做出新建項目最理想的場地位置、交通流線組織關系、建筑主體布局等關鍵決策。

*模擬空間發展――做關鍵性規劃

在醫院建筑策劃時,我們總希望在用地與建筑空間留有發展余地,用于滿足日后發展或功能轉變之需。

策劃是在總體規劃目標確定后,根據定量得出設計依據的過程。相對于根據經驗確定設計內容及依據(設計任務書)的傳統方法,醫療建筑策劃利用對建設目標所處社會環境及相關因素,包括對城市化進程、人口圖譜、疾病譜和當地醫療資源及分布等進行邏輯數理分析,研究項目任務書對設計的合理導向,制定和論證建筑設計依據,科學地確定設計的內容,并尋找達到這一目標的科學方法。在這一過程中,主要是以實態調查為基礎、以數據分析為手段對目標進行研究。

BIM能夠幫助項目團隊在建筑規劃階段,通過對空間進行分析來理解復雜空間的標準和法規,從而節省時間,為團隊提供更多增值活動的可能。特別在客戶討論需求、選擇以及分析最佳方案時,借助BIM及相關分析數據,可以做出關鍵性的決定。

在建筑策劃階段,BIM還會幫助建筑師隨時查看初步設計是否符合業主的要求,是否滿足建筑策劃階段得到的設計依據,通過BIM連貫的信息傳遞或追溯,大大減少設計階段因不合理設計造成修改的巨大浪費。

*評估設計方案――獲得較高的互動效應

在方案論證階段,項目投資方可以使用BIM來評估設計方案的布局、照明、安全、聲學、色彩及是否符合相關規范。BIM甚至可以做到利用建筑外觀部分的細節來迅速分析設計和施工中可能需要應對的問題。

以某醫院某科室門診區域的設計為例,我們可以利用BIM去模擬測算,以判別門診設計的合理性。該科室日常常規參數如下:

常規門診量:150人(最高峰250人);

峰值門診時段:9:00―11:00 (平均1人/5分鐘);

平均就診時間:20分鐘;

患者可容忍等候時間:老人45分鐘,中青年30分鐘。

通過對上述數據進行模擬動態測試,可以對設計方案進行論證,具體內容包括:

人群是否始終或長時間處于聚集狀態,從而判斷整個科室診室區域面積是否足夠;

什么時間就診人群開始聚集,聚集在何處,以此判斷整個診室區域面積、診室數量和候診空間的比例是否合理;

根據診量高峰與低谷的比例,調整部分??崎T診的開放時間,如某些慢性??崎T診,高峰時段不開門,而在低谷時段開放;

根據對患者就診路徑、就診時間、等候時間規律的判別,考慮在診室區域植入相關醫技、治療功能。

在這個案例中,通過BIM平臺的運用,可以優化診室設計方案,使之更高效、舒適、方便,達到診室設計效果最佳狀態。

方案論證階段還可以借助BIM方便地、低成本地提供不同的解決方案以供項目投資方進行選擇,通過數據對比和模擬分析,找出不同解決方案的優缺點,幫助項目投資方迅速評估建筑投資方案的成本和時間。

對設計師來說,通過BIM來評估所設計的空間,可以獲得較高的互動效應,以便從使用者和業主那里獲得積極的反饋。設計的實時修改往往基于最終用戶的反饋,在BIM平臺下,項目各方關注的焦點問題比較容易直觀地展現并迅速達成共識,相應地,決策所需的時間會比以往減少。

*可視化設計――真正的三維方式來完成建筑設計

建筑師在與醫生溝通的過程中,往往會出現醫生無法判別使用面積是否足夠的問題,3Dmax、Sketchup這些三維可視化設計手段的出現,有力地彌補了業主對傳統建筑圖紙識別能力缺乏造成的和設計師之間的交流鴻溝,但由于這些軟件設計理念和功能上的局限,使得這樣的三維可視化展現不論用于前期方案推敲,還是用于階段性的效果圖展現,與真正的設計方案之間均存在相當大的差距。

對于設計師而言,除了用于前期推敲和階段展現,大量的設計工作還是要基于傳統CAD平臺來完成。但由于CAD平臺的功能局限,使得設計師不得不放棄三維空間的思考方式,退而求其次地使用平、立、剖三視圖的方式表達和展現自己的設計成果。這種由于工具原因造成的信息割裂,在遇到項目復雜、工期緊的情況下,非常容易出錯。

BIM的出現,使設計師真正回歸到了三維的世界,使用三維的思考方式來完成建筑設計,同時也使業主真正擺脫了技術壁壘的限制,隨時了解自己的投資與回報。

*多專業協同設計――從單純的設計階段擴展到建筑全生命周期

協同設計是一種新興的建筑設計方式,它可以使分布在不同地理位置的不同專業的設計人員通過網絡協同展開設計工作。協同設計是在建筑業環境發生深刻變化、建筑的傳統設計方式必須得到改變的背景下出現的,也是數字化建筑設計技術與快速發展的網絡技術相結合的產物。

現有的協同設計主要是基于CAD平臺。這種基于二維的協同設計并不能充分實現專業間的設計信息交流,這是因為CAD的通用文件格式僅僅是對圖形的描述,無法加載附加信息,并且由于平臺局限,專業間的數據不具有關聯性,導致計算機圖形技術和專業設計內容未能很好融合。

BIM的出現,使協同已經不再是簡單的文件參照。BIM技術為協同設計提供底層支撐,大幅提升協同設計的技術含量。協同設計不再是單純意義上的設計交流、組織及管理手段,它與BIM融合,成為設計手段本身的一部分。借助于BIM的技術優勢,協同的范疇也從單純的設計階段擴展到建筑全生命周期,需要規劃、設計、施工、運營等各方的集體參與,因此具備了更廣泛的意義,從而帶來綜合效益的大幅提升。

*建筑性能化分析――可自動完成

利用計算機進行建筑物理性能化分析,國外的研究開始于20世紀60年代,甚至更早,早已形成較為成熟的理論,并已開發出豐富的工具軟件。但是在CAD時代,無論什么樣的分析軟件,都必須通過手工的方式輸入相關數據才能開展分析計算。而操作和使用這些軟件不僅需要由專業技術人員經過培訓才能完成,同時由于設計方案的調整,造成原本就耗時耗力的數據錄入工作需要經常性的重復錄入或者校核,導致包括建筑能量分析在內的建筑物理性能化分析通常被安排在設計的最終階段,使得建筑性能化分析趨于象征性。最終導致了建筑師在進行方案設計時,無法非常方便地對設計方案進行定性與定量的性能化計算分析,或者建筑設計與性能化分析計算之間發生嚴重脫節的現象。

利用BIM技術,建筑師在設計過程中創建的虛擬建筑模型已經包含了大量的設計信息(包括幾何信息、材料性能、構件屬性等),只要將模型導入相關的性能化分析軟件,就可以得到相應的分析結果,原本需要專業人士花費大量時間輸入大量專業數據的過程,如今可以自動完成,這大大降低了性能化分析的周期,提高了設計質量,同時也使設計公司能夠向業主提供更專業的技能和服務。

BIM在醫院工程建設中的運用

*工程量快速統計――可用于成本估算

BIM是一個富含工程信息的數據庫,可以真實地提供造價管理需要的工程量信息,借助這些信息,計算機可以快速對各種構件進行統計分析,從而大大減少根據圖紙或者CAD文件統計工程量帶來的繁瑣人工操作和潛在錯誤,同時能夠非常容易地實現工程量信息與設計方案保持完全一致。

BIM在這一領域的成功應用,給工程項目的造價管理帶來質的飛躍。通過BIM獲得的準確的工程量統計,可以用于前期設計過程中的成本估算;在業主預算范圍內,探索不同的設計方案,或者對不同設計方案的建造成本進行比較;進行施工開始前的工程量預算以及施工完成后的工程量決算。

*3D管線綜合――及時排除施工中的碰撞沖突

在CAD時代,設計院主要由建筑或者機電專業牽頭,將所有圖紙打印成硫酸圖,然后各專業將圖紙疊在一起進行管線綜合,由于二維圖紙的信息缺失以及缺失直觀的交流平臺,導致管線綜合成為建筑施工前最讓業主不放心的“最后一公里”。

利用BIM技術,通過搭建建筑、結構、機電等專業的BIM模型,設計師能夠在虛擬的三維環境下方便地發現設計中的碰撞沖突,從而大大提高了管線綜合的設計能力和工作效率。這不僅能夠及時排除項目施工環節中可能遇到的碰撞沖突,顯著減少由此產生的變更申請單,而且大大提高了施工現場的生產效率,降低由于施工協調造成的成本增長和工期延誤。

*4D施工模擬――直觀、精確地反映整個施工過程

通過BIM與施工進度計劃相鏈接,將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D(3D+Time)模型中,可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。4D施工模擬技術可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進度,優化使用施工資源以及科學地進行場地布置,對整個工程的施工進度、資源和質量進行統一管理和控制,以縮短工期、降低成本、提高質量。

此外,BIM可以協助評標專家從4D模型中很快地了解投標單位對投標項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等,從而對投標單位的施工經驗和實力做出有效評估。

*施工組織模擬――按月、日、時進行施工安裝方案的分析優化

通過BIM可以對項目的重點或難點部分進行可建性模擬,按月、日、時進行施工安裝方案的分析優化。對于一些重要的施工環節或采用新施工工藝的關鍵部位、施工現場平面布置等施工指導措施進行模擬和分析,以提高計劃可行性;也可以利用BIM技術結合施工組織計劃進行預演以提高復雜建筑體系的可造性(例如:施工模板、玻璃裝配、錨固等)。

借助BIM對施工組織的模擬,項目管理方能夠非常直觀地了解整個施工安裝環節的時間節點和安裝工序,并清晰把握在安裝過程中的難點和要點,施工方也可以進一步對原有安裝方案進行優化和改善,以提高施工效率和施工方案的安全性。

*數字化構件加工――自動完成建筑物構件的預制

將BIM模型與數字化建造系結合,可實現建筑施工流程的自動化。盡管建筑不能像汽車一樣在“加工”好整體后發送給業主,但建筑中的許多構件的確可以異地加工,然后運到建筑施工現場,裝配到建筑中(例如:門窗、預制混凝土結構和鋼結構等構件)。通過數字化建造,可以自動完成建筑物構件的預制,這些通過工廠精密機械技術制造出來的構件,不僅降低了建造誤差,并且大幅度提高構件制造的生產率,使得整個建筑建造的工期得以縮短并且容易掌控。

BIM模型直接用于制造環節還可以在制造商與設計人員之間形成一種自然的反饋循環,即在建筑設計流程中提前考慮盡可能多地實現數字化建造。同樣與參與競標的制造商共享構件模型也有助于縮短招標周期,便于制造商根據設計要求的構件用量編制更為統一的投標書。同時標準化構件之間的協調也有助于減少現場發生的問題,降低不斷上升的建造、安裝成本。

*材料跟蹤――與RFID互補

在BIM出現以前,建筑行業往往借助較為成熟的物流行業的管理經驗及技術方案(如:RFID無線射頻識別電子標簽)。通過RFID可以把建筑物內各個設備構件貼上標簽,以實現對這些物體的跟蹤管理,但RFID本身無法進一步獲取物體更詳細的信息(如:生產日期、生產廠家、構件尺寸等)。而BIM模型恰好詳細記錄了建筑物及構件和設備的所有信息。此外BIM模型作為一個建筑物的多維度數據庫,并不擅長記錄各種構件的狀態信息,而基于RFID技術的物流管理信息系統對物體的過程信息都有非常好的數據庫記錄和管理功能。這樣BIM與RFID正好具有了互補性,來解決建筑行業由日益增長的物流跟蹤帶來的管理壓力。

*施工現場3D配合――為各方提供交流的溝通平臺

BIM可成為施工現場各方交流的溝通平臺,這一平臺不僅史無前例地集成了建筑物的完整信息,同時還提供了一個三維的交流環境。這大大提高了傳統模式下項目各方人員在現場從圖紙堆中找到有效信息進行交流的溝通效率。

通過在施工現場搭建基于BIM模型的交流平臺,可以讓項目各方人員方便地通過BIM模型協調項目方案,增加項目的可造性,及時排除矛盾,顯著地減少由此產生的變更。由于BIM模型直觀的表現力,也為機構和專業人員之間的交流減少了語言交流障礙。這些都有助于縮短施工時間,降低由于設計協調造成的成本增長(譬如業主需求變化),提高施工現場生產效率。

*竣工模型交付――為業主提供完整的建筑物全局信息

建筑作為一個系統,當完成建造過程準備投入使用時,首先需要對建筑進行必要的測試和調整,以確保它可以按照當初的設計來運營。在項目完成后的移交環節,物業管理部門需要得到的不只是常規的設計圖紙、竣工圖紙,還需要正確反映真實的設備、材料安裝使用情況,常用件、易損件等與運營維護相關的文檔和資料??蓪嶋H上這些有用的信息都被淹沒在不同種類的紙質文檔中了,而紙質的圖紙是具有不可延續性和不可追溯性的,這不僅造成項目移交過程中可能出現的問題隱患,更重要的是需要物業管理部門在日后的運營過程中從頭開始摸索建筑設備和設施的特性和工況。

BIM模型能將建筑物空間信息和設備參數信息有機地整合起來,從而為業主獲取完整的建筑物全局信息提供平臺。通過BIM模型與施工過程的記錄信息相關聯,甚至能夠實現包括隱蔽工程圖像資料在內的全生命周期建筑信息集成,不僅為后續的物業管理帶來便利,并且可以在未來進行翻新、改造、擴建過程中為業主及項目團隊提供有效的歷史信息,減少交付時間,降低風險。

BIM在醫院運行管理中的應用

BIM不是一個簡單的醫院建筑數字模式,它更是一個數字化的信息平臺。

例如,在醫院日常運營中,監控系統可以自動發現某個水泵控制閥門出現故障,查閱在庫存記錄中已無該閥門配件,于是提出采購申請――財務審核――主管領導審批――采購――安裝(維修清單)――設備信息重新錄入――最后重新進入設備運營監測。

整個過程涵蓋了樓宇自動化系統、物業管理系統、財務系統、資源管理系統、ERP系統等等,而這一切都是建立在BIM的基礎上的。將原有離散的控制系統、執行系統和決策系統整合在BIM的平臺上。

*運營信息集成

在建筑物使用壽命期間,建筑物結構設施(如墻、樓板、屋頂等)和設備設施(如機械、電氣、管道等)都需要不斷得到維護。一個成功的維護方案將提高建筑物性能,降低能耗和修理費用,進而降低總體維護成本。

BIM模型結合運維管理系統可以充分發揮空間定位和數據記錄的優勢,合理制定維護計劃,分配專人專項維護工作,以降低建筑物使用過程中突發狀況的維修風險的次數。對一些重要設備還可以跟蹤維護工作的歷史記錄,以便對設備的適用狀態提前做出判斷。此外在三維的環境下,維護人員對于設備的位置十分清楚,大大提高了維護效率。

*設施及資產管理

當前企業對資產的管理已經逐步從傳統的紙質方式中脫離,一套有序的資產管理系統將有效地提升建筑資產或設施的管理水平。但是由于建筑行業和設施管理行業的割裂,使得這些資產信息需要在運營階段依賴大量的人工操作來錄入資產管理系統,這不僅需要更多的系統數據準備時間,而且很容易出現數據錄入錯誤。

BIM中包含的大量建筑信息能夠順利導入現有的資產管理系統,這對于資產管理而言,大大減少了系統初始化在數據準備方面的時間及人力投入。此外由于傳統的資產管理系統本身無法準確定位資產位置,通過BIM結合RFID的資產標簽芯片還可以使資產在建筑物中的定位及相關參數信息一目了然,實現精確定位,快速查詢。

*輔助能源管理

建筑系統分析是對照著設計規定來衡量建筑物性能的過程。其中包括機械系統如何操作,建筑物能耗分析、內外部氣流模擬、照明分析、人流分析等涉及建筑物性能的評估。BIM模型結合專業的建筑物系統分析軟件避免了重復建立分析模型,不僅可以驗證建筑物是否按照特定的設計規定和可持續標準建造,而且可以通過模擬更換整棟建筑所使用的材料設備,創建假設的解決方案,來顯示建筑物性能更好或更差的狀態。通過這些分析模擬,最終確定、修改系統參數甚至系統改造計劃,以提高整個建筑的性能。

*空間管理

空間管理是業主為節省空間成本、有效利用空間、為最終用戶提供良好工作、生活環境并促進人員的溝通與協調而對建筑空間所作的管理??臻g管理最重要的是進行空間控制,做到經濟而有效地利用空間。

BIM不僅可以用于有效管理建筑設施及資產等資源,也可以幫助資產管理團隊記錄空間的使用情況,處理業主要求空間的變更請求,分析現有空間的使用情況,以及評估設備試用期間空間相關環境參數的變化情況。

通過BIM模型結合空間追蹤系統可以合理分配建筑物空間,追蹤當前空間的使用情況,確保設施空間資源最大利用率,還能根據統計數據協助日后空間改造時的空間使用需求。

*災害應急模擬分析

建筑作為人類棲息的場所和進行各類活動的物質條件,安全是第一位的。直接影響安全的因素,除房屋結構外,還包括各類災害對其造成的破壞以及由此引發的連鎖反應。利用BIM模型及相應災害分析模擬軟件,可以在災害發生前以模型和災害預警信息為基礎,模擬災害發生的過程,分析災害發生的原因,制定避免災害發生的解決措施,以及發生災害后人員疏散、救援支持的應急預案。

此外,當災害發生后,BIM模型可以提供救援人員緊急狀況點的完整信息,這將有效提高突發狀況應對措施。此外樓宇自動化系統能及時獲取建筑物及設備的狀態信息,通過BIM和樓宇自動化系統的結合,使得BIM模型能清晰地呈現出建筑物內部緊急狀況的位置,甚至到緊急狀況點最合適的路線,救援人員可以由此做出正確的現場處置,提高應急行動的成效。

BIM的實施

雖然BIM能為行業帶來巨大的價值,但我們也看到,實施BIM方面并不是一帆風順,原因之一在于用戶對BIM的實施方式缺乏足夠的認識。

對于運用BIM的設計方來說,在成功實施BIM之前,需要充分考慮BIM的實施策略。不僅要考慮購買軟件和安排培訓,而且要考慮伴隨BIM而至的工作流程和組織變更問題。例如:

――希望BIM解決哪些問題?BIM能做很多事情,但在實施BIM的初期,最好先設定一些具體的目標,然后根據目標來選擇合適的軟件工具和人員配置。

――是讓現有設計團隊學習BIM軟件并直接用于設計,還是成立平行于現有設計團隊的全新BIM團隊?相當一部分企業現在傾向于成立新的小型BIM團隊,從輔助設計開始做起,例如專門進行碰撞檢查或綠色分析,以后再逐步擴展到使用BIM軟件完成整個設計流程。

――是否具備合適的硬件和網絡環境?BIM軟件對硬件的要求可能略高于二維CAD軟件,但并不超出大部分設計企業能接受的范圍。

BIM代表一種新的建筑設計模式,而不僅僅是采用一種新的支撐技術,因而企業需要考慮這一變革性團隊的組織結構。參與試點項目的團隊成員應當具備靈活的頭腦、進取心和大局觀,并且熱衷于BIM的宣傳普及。

結語

建筑可視化分析范文4

關鍵詞: 地理信息系統軟件;3 維功能;地理信息系統

0引言

地理信息系統( Geographic Information System,GIS)在測繪、土地、環境等領域發揮著日益重要的作用。傳統GIS 軟件的2維功能已經不能滿足社會發展的需求,對3維 GIS 軟件的研究已成為相關領域的熱點問題。目前,許多GIS軟件都提供了3維功能,如可視化、分析等功能,比較有代表性的軟件有 GeoMedia,ArcGIS,MapInfo,MapGIS,SuperMap等。土地和環境管理及監測等領域越來越依賴GIS的3維功能。本文針對GIS 軟件的3維功能進行了分析,并結合當前的社會情況對 3 維 GIS 在實際中的應用進行了闡述。

1 GIS 基礎軟件的3維功能分析

與2維GIS相比,對控件對象進行3維空間分析和操作是3維GIS 特有的功能。3維GIS 包括以下功能。

1) 3 維數據獲取

一是利用遙感、測繪等技術直接獲取3維數據; 二是利用數據交換接口,從其他數據庫將不同格式的數據轉到本數據庫中??傮w來說,3維GIS 具有靈活的數據交換接口,能容納多源數據,使更多的數據能夠被利用。

2) 3 維數據存儲、管理

3維空間數據庫是3維GIS的核心,存儲龐大的3維空間數據需要高效適宜的數據庫管理技術,實現快速連接、檢索、提取等。

主要實現數據的編輯及圖形數據的刪除、修改等操作。

4) 3 維建模

3維空間是復雜的,基于3維的應用也有巨大的差異。地質、環境、數字城市等不同領域需要不同的 3 維模型,對3維GIS功能的需求也不一樣。因此,3維GIS 針對不同應用領域提供不同的 3 維建模。

5) 3 維空間分析

它是3維GIS 獨有的能力,直接在 3 維空間中進行操作與分析,空間分析應該是面向用戶的,通過空間分析解決用戶特定的問題,為決策者提供決策支持。3 維空間分析除了包括2維GIS的分析功能外,還包括針對3維空間對象的特殊分析功能,如查詢、緩沖區分析、網絡分析、地形分析、剖面分析和空間統計分析等。

6) 多維轉換

即將傳統的1維、2維對象轉入到3維GIS中,區分出1維、2維對象在垂直方向上的變化,以及將時間維融入實現靜態 3 維的動態化。

7) 數據輸出、共享

將系統的3維數據以不同格式輸出到其他系統中去,實現數據多次利用或利用設備輸出2維、3維空間視圖等。

2 3 維 GIS 的應用分析

2.1基于GIS的農地整理3維可視化

土地資源是人類賴以生存和發展的物質基礎,為維持耕地數量的動態平衡、改善農業基礎設施建設,GIS憑借空間分析功能與數據管理功能已廣泛應用于資源環境管理中。目前,GIS 在農地整理中的應用,主要集中在土地整理規劃信息系統、土地整理現狀地物信息的提取、基于GIS 的土地整理評價問題中。

農地整理是一項復雜的系統工程,除了構建系統,提取信息,加以評價外,新技術逐步與農地整理工程的規劃設計相結合。在成果展示方面應突破 2 維平面設計,體現田、水、路、林、村等地理信息的空間特性,實現規劃成果的3維立體化,借助 GIS平臺構建數字高程模型( DEM) ,并加載 TM 影像紋理,創建現狀3維地表景觀,再嵌入 3維地物單元,最終完成農地整理規劃的3維地表景觀。

借助GIS平成 DEM 的構建與展現,并以此為依托,鑲嵌其他 3 維地物符號,不僅可實現規劃場景的3維立體效果,也為農地整理規劃提供輔助信息。

2、2基于 3 維 GIS 的城市規劃信息系統

城市是人類活動最集中的場所,城市信息化已經成為城市發展的主題,GIS 是城市空間信息表達和管理的主要手段。很長一段時間以來,基于GIS 的各種城市空間信息管理系統大多采用 2 維平面管理模式。隨著現代城市從地面向地下、空中不斷拓展延伸,城市空間多層次、立體模式管理逐漸成為城市管理的發展趨勢,實現城市信息管理模式從 2 維到 3 維乃至多維方式的轉變已經成為必然。

目前,由于現實世界的復雜性和多樣性,真正意義上的3維GIS 還不是很成熟。結合3 維 GIS 發展歷史和3維數字城市的建模情況,可以將3 維城市規劃信息系統建設劃分為三個層次。

1) 將DEM與遙感影像、地物紋理影像或其他專題影像進行疊加,生成3維影像,用以景觀規劃設計。

2)以DEM作為建筑物對象的承載體疊置 3 維建筑物模型。該方法強調建筑物主體特征,往往對建筑物形狀進行簡化,如根據樓層層數按一定的比例來推斷建筑物高度,建筑物側面使用模擬紋理或使用規則幾何體( 如長方體、三棱體) 來表達等。此方法便于構建大范圍的 3維數字模型,但模型僅能表達相對規則的建筑物,難以構建復雜的城市景觀實體,主要用于表現細節水平較低的城市景觀輪廓特征。

3) 設計真3維數據結構,如用點、線、面和體等要素來表達3維實體,利用攝影測量、激光掃描和其他地面測量手段,采用自動、半自動或交互式方法采集 3 維編碼數據,并和近景拍攝的實際影像紋理相結合體現逼真的、和現實保持一致的城市地形和建筑物景觀。

2.3 基于3維 GIS 的災害監測預警系統

我國是世界上地質災害最嚴重的國家之一?;隆⒛嗍鞯仁菍е氯藛T傷亡的主要地質災害類型。因此,急需對典型地質災害及其預警方法進行研究,建立適用的地質災害監測預警系統。飛速發展的計算機技術及其推廣應用,以及20世紀60年代開始興起的 GIS,為地質災害的信息化和可視化分析開辟了重要的新思路。地質災害研究是一項復雜的系統工程,大量的地質、勘察、科學計算信息的快速反饋與動態分析對地質災害研究的 3維可視化提出了迫切的要求。

基于地質勘察與監測資料,可以利用先進的計算機技術、3 維可視化建模與網絡技術,在地質建?;A上結合監測數據進行分析處理,建立地質災害監測預警系統,為地質災害的預測預警提供實時的決策支持。

3 結束語

隨著現代化社會的發展,傳統的 2 維 GIS 已經不能滿足人們的需要。由于3維GIS 功能的增多,其應用也越來越廣泛,在地質、環境、采礦、城市建設、信息管理等各個領域都有涉及。但是我們并不能停留在目前的基礎上,更多的3維 GIS 功能和更廣泛的應用領域都期待著我們進一步的開發。

參考文獻:

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建筑可視化分析范文5

【關鍵詞】BIM;物流工業園;虛擬設計;信息服務;防災減災

1緒論

1.1物流工業園區建設背景我國出現的最早的物流園區是1999年深圳規劃建設的平湖物流園。2001年中央六部委聯合印發《關于加快我國現代物流業發展的若干意見》,該《意見》指出:“在全國規劃和充分論證的基礎上鼓勵不同所有制投資者和外商投資企業參與物流基地的建設”。國務院在“十一五”規劃綱要中提出:“加強物流基礎設施整合,建設大型物流樞紐,展區域性物流中心”,標志著現代物流的產業地位正式確立。在國家的政策傾斜和扶持下,不僅很多經濟發達省份和中心城市積極規劃建設物流園區,許多中小城市甚至中心級鄉鎮也在規劃建設物流園區。而作為物流企業,必須擁有足夠雄厚的實力,提供包括倉儲、辦公、運輸等一系列的綜合服務。這種高標準的服務對物流企業的硬件資源提出了很高的要求,不同的客戶對貨物的倉儲、運輸有不同的個性化需求,物流企業需要根據貨物的具體屬性,建造個性化的倉庫,購置專用運輸設備或對倉庫和運輸工具加以改造或改裝,同時要求配備相應的辦公及后勤設施。在實際工程中,物流項目初期面臨的主要風險是投資量大,且資金很大比例用于基礎設施的建設和信息系統的構建,如何運用BIM技術,降低建設周期及投資成本,提高企業利潤,將是值得探討的問題。1.2BIM的概述BIM(BuildingInformationModeling),國際標準組織設施信息委員會(FacilitiesInformationCouncil)對BIM的定義為:BIM是在開放的工業標準下,對項目的物理特性和功能特性以及項目全生命周期中的各種信息的集成表現,為決策提供依據,從而更好地實現項目的價值。BIM被認為是建筑行業的技術變革,是從2D、3D的傳統建模到4D、5D的信息建模方式,概括為8個字,就是“聚合信息,為我所用”[1]。摒棄傳統設計中資源不能共享、信息不能同步更新、參與方不能很好地相互協調、施工過程不能可視化模擬、檢查與維護不能做到物理與信息的碰撞預測等問題??梢暬f同設計及碰撞檢測是其三大特點。2013年6月,中國工程建設標準化協會建筑信息模型專業委員會(中國BIM標委會)了《2013年中國BIM標準制修訂計劃》,共有21部工程建設協會標準獲準立項。包括建筑、結構、水、暖、電等各專業的P-BIM(Project-lifecycleBIM)軟件技術與信息交換標準。這些標準于2015年年底前編制完成,作為建筑工程項目中各項任務、各專業的BIM應用標準,可配合國家標準形成較完整的BIM標準體系(見圖1、圖2)。BIM時代已經來臨,帶來的是行業的一場革命。圖1設計方式由手繪到3D模式發展示意圖圖2BIM部分主要應用功能示意圖

2BIM在物流園區項目各階段的應用

2.1BIM在設計階段應用2.1.1土建建模在物流工業園區設計階段,BIM技術可以更加直觀地表現整體園區的建筑群體的分布方式。運用Ecotect、Equest等環境和分析軟件先對建筑群周圍環境進行整體的氣候分析,分析合理位置溫、濕度的大致情況,再利用AutodeskRevit、Archicad等建模工具建立基礎建筑模型體量,根據分析結果進行規劃布局。BIM三維可視化可將傳統的二維CAD圖形以三維模型的形式展現給用戶,使用戶能直觀感受到整個建筑,同時也容易發現設計存在的錯誤與不足(見圖3、圖4)。圖3基于BIM軟件建模的地形平面圖在協同方面,BIM實現協同設計必須堅持“一個設計平臺,一個設計模型,一個數據架構”,形成一個完全融為一體的三維信息模型,也就能保證模型數據和信息的準確性和完整性(見圖5)。利用碰撞檢查技術進行碰撞檢測,在設計階段發現問題,及時改正,減少設計失誤帶來的損失。2.1.2設備機電建模在建筑模型初步收尾階段,開始進行設備機電等細部構件的建模,首先對各個倉儲廠房以及建筑物進行合理的管線綜合排布,搬運設備的合理建模,運用已有建筑模型,再對接土建模型,按照合理規范布置,碰撞檢查,進行管線模型深化設計(見圖6)。此外,對于設備復雜、空間緊張、需特殊設備的建筑單體(如冷藏庫等),可利用機電BIM模型進行虛擬安裝,通過對方案的安裝工序比較,在設計上預留施工口,選擇最優的施工方案(見圖7、圖8)。2.1.3進出貨物工藝動態模擬根據合理建筑群道路的規劃分析,針對某一時間段內貨物進出倉的流程與時間的具體安排,進行合理的進出貨物工藝動態模擬,對物流工業園區的作業進行合理時間段規劃和階段性調整,針對不同類別貨物的運輸方式,結合時間規劃方案,進行不同貨物的運輸工藝動態模擬以及運輸路線的動態模擬[2]。

2.2BIM在施工階段的應用2.2.14D施工模型在3D的BIM模型中引入時間軸成為4D模型,可實現基于BIM模型的虛擬建造(VirtualConstruction)及項目管理。運用AutodeskNavisworks等軟件生成施工甘特圖,并進行合理的施工模擬,根據具體的地理位置與施工信息進行合理建筑施工順序排序。根據具體工期要求,各個施工階段合理分配時間,進行單一建筑物施工模擬的制作,以及整體建筑群合理施工分配的布置以及整體排布施工模擬。在施工各個階段將施工信息錄入管理平臺中方便信息的儲存和管理。利用BIM模型及相應的軟件,實現施工生產中的可視化模擬、可視化管理以及無紙化加工建造,使建筑質量、施工進度及施工成本之間的關系得以更高效地把控。2.2.25D成本控制模型5D是基于BIM3D的造價控制,工程預算起始于巨量和繁瑣的工程量統計,有了BIM模型信息,工程預算將在整個設計施工的所有變化過程中實現實時和精確,同時極大減輕造價工程師的工作量。在各個施工階段進行前,將施工模擬信息配合錄入材料的需求單、市場價格等,計算出各個施工階段以及余下的施工階段的施工預算,對比上一階段施工預算與工期的信息,對各個施工階段的工期以及材料、人工、設備等預算費用進行合理調整,對各個施工階段施工計劃價值曲線進行合理的調整。3BIM在運維管理階段的應用(6D運維管理模型)BIM在運維管理階段的應用,即BIM的6D應用,將設備及各類資產信息通過運維系統進行綜合管理,自動生成運維報表,而且報表與模型數據雙向互動,點擊報表內容可以實時調出設備平面圖形、三維模型及產品信息等,實現智能化和可視化管理、能耗管理及壽命管理(見圖9)。

4BIM管理平臺在物流園區信息服務的應用分析

1)物流信息化就是傳統的以重視物資流動的物流活動向以物資、資金、人員、信息的流動并立。物流信息化包括硬信息化和軟信息化兩方面,其中硬信息化主要指的是信息基礎設施的建立和信息技術的應用,BIM在這一方面上可建立管理平臺錄入信息綜合管理,合理整合處理信息的流動與釋放。軟信息化從內涵上來講,是信息資源同物流活動的深度整合。信息化的本質作用在于把信息資源融入物流活動中去,使物流活動發生增值。利用BIM管理平臺,合理提高物流管理信息服務質量,使物流信息化的真正價值得到體現。2)BIM管理平臺系統通過建設信息平臺,整合信息和信息服務,方便以較低的成本有效地滿足客戶的信息需求,以高質量的信息服務為客戶帶來全面、廉價的信息以及由其所帶來的經濟效益,是物流園區從根本上滿足客戶的重要途經。圖10BIM在物流信息服務領域應用示意圖3)信息管理平臺可以發現客戶的潛在需求并使之顯化。潛在需求又分為有意識到的信息需求和沒有意識到的信息需求。利用BIM信息管理平臺的現代物流服務強調根據客戶的不同需求,為客戶量身定做更具有個性化的,能在最大限度上為客戶提供增值的服務。使得物流組織的信息需求發生本質變化(見圖10)。

5BIM在防災減災中的應用

5.1火災模擬在BIM管理平臺的運維處理過程中,對物流工業園區內部進行適當的應急管理,應急管理旨在災害發生前,對災害進行提前預警;在災害發生時,即時利用BIM系統迅速定位控制閥門位置,即時查詢設備情況以便即時控制災情提供實時信息。根據廠房相應位置關系合理進行火災煙塵模擬,根據單一建筑物內部結構信息模型,制作單一建筑物內部煙塵模擬并制作整體建筑群火災煙塵模擬。5.2逃生疏散模擬為預防災害的來臨,在BIM管理平臺中錄入相應災害的逃生疏散模擬;根據火災煙塵分析,制作火災逃生模擬;根據空間煙塵走向、建筑物之間的相對位置關系及整體建筑群道路規劃路線,制作建筑群災害逃生疏散模擬。在災害來臨前,平臺系統將在安全出逃的時間范圍內合理通報預警,并開啟逃生必備的固定設施,以使建筑物中的人群安全疏散[3]。

6結語

綜述,BIM在工業園區項目的建設中,在設計階段,對建筑、結構、管線綜合和工藝流程等進行了建模和模擬,利用其可視化、協同設計、復雜的碰撞檢查等功能優勢提高設計效率;在施工階段,建立了基于BIM的4D模型和5D成本控制模型,提高了施工效率、施工進度,降低了施工成本;在運維運營階段,以BIM為基礎的信息平臺,科學而高效地指導物流生產及經營活動;在防災減災中,通過建立火災模型和疏散逃生模型,為安全生產提供有力保障。BIM給我們提供了可高瞻遠矚并能實際應用的工具,隨著技術不斷發展,相信未來各種應用也日趨豐富與完善。

【參考文獻】

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【2】郝柄慧.BIM在糧食物流園區中的應用研究[D].河南:河南工業大學,2014.

建筑可視化分析范文6

BIM技術主要指利用3D數字技術對建筑物實體建立仿真模型,從理論上說等于在虛擬的平臺上進行建筑物的模擬設計,并對施工過程、進度、后期維護管理等進行模仿,實現建筑工程的數字化管理,為建筑的實際施工奠定堅實的理論基礎。

2BIM技術的特點

2.1可視化

傳統的建筑設計只能通過紙張或者計算機2D/3D軟件完成,其主要作用是為后期施工提供相應的規格尺寸及效果展示,但還需要借助人們的空間想象才能將整個建筑在自己的腦海中呈現。BIM技術的出現為建筑模型的直觀展現提供了平臺,設計人員的設計理念能夠直接在建筑模型中展示出來,有助于建筑企業內部的人員交流,并對相關的設計進行討論,做出最佳決策。

2.2協調性

協調性首先是建筑企業內部各專業人員間的組織協調,在內部形成一個有效的標準性文件,便與推動建筑工程的進程。另外BIM技術還能夠在建筑內部相關布置以及空間設置上起到協調的效果,例如樓梯井的布置、防火區布置、水管布置、線路布置以及其他輔助布置等。

2.3模擬性

傳統建筑設計在施工前只存在一個理論上的工程項目,具體效果只有等到施工后才能體現,很多難以預料的問題會在施工中一一呈現出來,但難以進行更正,最有效的方法是在設計中消除問題,進行設計優化。BIM技術能夠利用建立模型來模仿現實中的建筑,并通過其表現形態得出一些具有重要參考意義的數據。例如在進行材料配與承受應力之間的關系時,僅僅通過經驗與猜測難以找到最佳配比的真實比例,因此可以借助BIM技術將利用優化技術設計的方案數據輸入仿真系統中,模擬房屋的結構,在模擬環境中測試不同材料比例的受力情況,將得到的數據繪制成統計圖,明確找到最佳配比點。只要不存在突然變數,計BIM技術得到的結果一般比較準確。由此可見,設計人員在建筑設計之初時可以結合BIM技術,對設計的可行性通過模型進行仿真,讓設計可能存在的問題及早呈現并將其消除,減少施工中不確定性,便于設計工作的進行,減少設計偏差。另外通過BIM技術還能夠實現自動出圖功能,提高了建筑設計效率。

3BIM技術在建筑設計中的應用

3.1BIM技術在建筑空間規劃上的應用

空間規劃是建筑設計的第一步,在選定建筑地點后可以對當地的空間進行地形分析,尤其是在地形比較復雜的建筑基地上地形分析必不可少。通過BIM技術對建筑基地進行空間分析,例如具體的坡高、斜率、以及坡向等分析,對于建在地形復雜地區的建筑物可以利用BIM技術進行初步探索,為設計工作提供有力的支持,開闊思路。在坡度分析是可以利用GIS建模,并對其中的各項參數進行模擬,設計人員能夠對根據需要從不同角度進行探索,并生成一系列基礎數據,供后期設計參考。地形探索完畢后即可進行與建筑物的空間規劃。對建筑物的空間規劃一般利用BIM技術的可視化分析技能,將建筑通過3D技術立體呈現出來,并進行室內的視野分析、規劃可視度分析、道路可視分析等,在進行各項分析前首先建立相應的模型,并利用BIM技術進行調試,結合各因素綜合參考,得出最佳的空間規劃模型。

3.2BIM技術在建筑模型構建上的應用

建筑模型是對建筑實物的替代,在建筑設計中建筑模型可以看做是設計人員設計理念具象化后的產物。在設計過程中,建筑模型具有重要作用,其中包含了各項自然科學及建筑理念,一般來說,建筑模型構建的合理程度將直接決定建筑物的實際質量。計算機原有的三維模型軟件雖然能利用3D形式將建筑物呈現出來,但缺乏靈活性,在信息標注上存在一定的局限性,無法將眾多信息融為一體,缺乏參考性。建筑物模型構建首先需要為建筑物構建一定的物理條件,保證物理條件適當后即可將相關的設計方法和理念加入其中,開始構架建筑物的具體狀態和具體特征,并對建筑物的內部及外部進行全方位分析,確保建筑模型的合理性。在建筑結構中一定要加入建筑常用的參數,將建筑物量化,改變傳統建筑模型缺乏靈活性及參考性的弊端,實現人與建筑模型的直觀對話。此處的參數化模型相當于一個實用的數據庫,設計人員能夠從中得到有效信息與科學性啟發,并在原有的基礎上進行設計延伸,減少不合理設計出現的可能性,找出建筑各組成部分間的聯系,簡化施工過程,提高建筑物的整體質量。

3.3BIM技術的仿真技術應用

BIM技術相比于傳統建筑設計不僅實現了建筑的參數化設計,還有效的將計算機仿真技術應用起來。設計人員在將建筑物設計完成后可以通過計算機仿真技術對建筑物的各項標準進行檢驗,確保在受力以及各建筑部分協調上具有可行性,最低標準是在使用期內不能發生結構安全,同時在建筑過程中應該體現經濟性特點。在設計中除了要滿足日常居住需求還要考慮一些突況,例如受到重物的沖擊或者地震等因素的影響,保證承受一定范圍外力的影響,降低居民的生命財產安全。在設計中應該考慮到相關因素可能造成的影響,利用BIM技術對設計方案進行演練,并結合仿真結果在設計之初需要理由巧妙地力學原理,從不同角度進行受力分析,例如在建筑物的抗震能力可以通過仿真來實現。

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