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摘要:在建筑工程信息化水平不高,造成的建筑能耗较高,已经严重阻碍我国建筑行业的健康发展。传统的设计模式不仅消耗较大,其效果也不明显,系统性的分析比较少,方案反复修改的几率比较大,因而也会消耗大量的时间,从而让建筑能耗模拟的优势不能展现出来。为了能够有效解决这些问题,下面就基于bim协同设计的建筑方案进行详细的分析,可供相关人士借鉴与参考。
关键词:建筑工程;方案;bim协同设计;经济性
前言:在现代建筑工程施工中,bim技术的应用是相当广泛的,如今越来越多的人关注到基于bim技术的建筑协同设计,使其在建筑行业中成为了主要研究对象。我国有很多专业人士对其进行了研究分析,主要研究的是bim技术协同设计的必要性,还有协同平台初步框架等情况,对 bim协同设计方式的选择,实施方案设计应用方面的技术研究比较少。因此在相关软件的基础上进行实际操作,对bim协同设计中的坐标和高程体系以及设置权限等相关内容进行深入研究,同时与传统设计模式进行技术特点的比较,明显体现出了bim协同设计模式在工程项目中应用的明显优势。
1BIM工程技术的应用背景
在当今科技发达的时代中,逐渐带动了建筑行业的发展,因此bim技术在当今社会中也受到越来越多人的关注。在建筑工程中广泛应用了bim技术,有利于建筑工程施工质量的提高。就目前发展来看,随着人们生活水平不断提高,对建筑工程施工设计的要求也越来越高。在工程设计的基础上合理应用bim技术,并对建筑工程设计模式进行有效改善,制定出一个科学合理的建筑工程设计方案,从而让全面检查工程设计方案能够得以实现。除此之外,我国在很多领域都广泛应用了bim技术,不仅可以促进各个阶段设计方案协同性目标的实现,也可以把bim技术的可视化设计内涵展现出来。
2 初始方案的分析
2.1 构建BIM模型
BIM建模软件主要是进行BIM技术合理应用的第一步,其他软件都是以此为基础进行开展的。在当前最为常见的BIM核心建模软件中,相关的软件具有参数化的特征,并且大数据承载能力也比较大,应用在产业化住宅全生命周期是比较适用的。整个建筑工程的核心建模软件就是autodesk revit软件。在建筑工程施工过程中,建筑工程师需要根据相关的设计风格和要求来进行,从而确定最终一梯两户的住宅设计方案。
本方案是一栋为五层的住宅,宽度为10.8米,南北长度为19.2米,层高主要是2.8米,每一层为两户,每户主要有两间卧室、一个卫生间、一个客厅、一个厨房,窗墙比是0.2。建筑工程师经过对该软件合理利用,创建轴网标高,建立一个初始方案BIM模型,便于后期应用。
2.2 能耗分析
基于BIM协同设计,建筑工程师在进行建立BIM模型、能耗分析软件、运营维护软件等结合使用,提升BIM模型软件的应用价值、功能。一些先进国家对生态建筑的设计软件的新研究,具有环境、能耗以及采光等其他强大的功能,其主要的能耗模拟分析软件就是ecotect analysis。其中暖通工程师为了同步于中心服务器,相关的建筑工程师在初始方案确定后进行bim建模,基于bim协同设计过程也能得到介入。暖通工程师在gbxmk文件中导入初始方案bim建模,同时也导入自动化相关技术软件,这样就有利于详细分析能耗模拟。
2.3 经济性的分析
暖通工程师在模拟分析能耗后,工程造价工程师在bim协同设计介入情况下,再与前期得出的能耗结果,详细分析autodesk revit软件的工程量统计功能,再利用bim技术的参数化特征,从中可以得出bim模型中各个构件的实际信息情况,然后通过相关的信息数据来展现工程项目的工程量。
3 优化方案的分析
3.1 优化方案试验因素和水平选取
经过暖通工程师模拟被动式分组的结果,得知住宅的外围护结构湿热大,所以建筑专业的工程师还需做好窗墙比的改动,选择传热系数更低的窗户,对保温层整体厚度进行增强,进而提高住宅建筑的外围护结构保温性能。
3.2 正交试验表选取分析
建筑工程师需要加强优化改善外围护结构方案,其中窗墙比、外墙散热系数以及外墙和屋顶的保温层厚度都要根据实际情况来确定。并且正交列数应比试验因素的个数要大些,再与现有的正交表进行比较,造价工程师正交表进行优化不同外围护结构方案,然后再根据方案费用年值正交数值进行模拟试验。
3.3 正交实验表的结果分析
在经过正交实验的分析得知,不同试验因素对于费用年值影响的程度是不一样的,从大到小排序的方法,进行依次窗墙比>墙体保温层厚度>窗户传热系数>屋顶保温层厚度。
建筑能耗小不代表费用年值越低,最优的方案就是以k值最小水平为基准,从而得出a1b1c4d4的组合,在通过一系列计算后,其最优方案的费用年值大约为6471元,0.2为设计要素的窗墙比,大约外墙保温层的厚度在四十毫米左右,1.0w为窗户传热系数,60毫米的屋顶保温层厚度。通过上面数据得出,最经济实惠的方案并不是已能耗最小为基准的,在建筑行业中应用了bim协同设计,从而可以对传统能耗建筑的建模复杂性和方案设计的繁琐性的相关问题能够有效解决,充分体现出建筑能耗模拟的优势。相比与建筑能耗,建筑优化方案经济性可以通过费用年值来展现出来。当我们进行建筑最优化的经济选择的时候,单纯的只依靠能耗为评判标准并不是很准确,相关的设计人员在设计中还会考虑到生命周期的因素,从而对不同优化方案的费用年值进行详细的分析。本文就以某住宅楼为案例进行分析,建筑工程师需要根據实际情况把窗墙的比系数缩小,然后在选择墙体保温层的厚度和传热系数的窗户都要小一些,从而获取最小的费用年值,实现优化方案的最经济性。
结束语:
总的来说,在基于bim协同设计方案进行优化改善中,在同一bim模型基础上各个领域进行深入的沟通交流,建筑工程师优化方案主要是根据工程造价师和暖通工程师进行的。暖通工程师和造价工程师对建筑工程师建立的bim模型来模拟分析能耗和统计实际工程量,不仅可以有效节约读图计算时间,而且还能节约重复建模时间。然后就是对正交试验方法进行合理利用,让试验方案个数有所减少,并且让各试验因素对费用年值影响力能够得到体现,从中获取最佳方案。另外,本文不可以以能耗的高低来作为衡量的标准,要充分考虑生命周期成本,对费用年值方法来进行客观分析,同时对其方案经济性进行适当的优化调整。在基于bim协同设计应用过程中,要与正交实验方法和费用年值方案的分析进行有效结合,便于选择出最科学合理的方案,不仅可以提高设计效率,而且对于优化方案所修改的时间也能得到有效节约。在通过一系列的研究分析得出,在分析选择基于bim协同设计优化方案中提供很大的帮助。
参考文献
[1]王晓飞,孟亚楠,刘泽.基于BIM技术的建筑设计协同模式探究[J].江西建材,2016(23):41+43.
[2]肖良丽,方婉蓉,等.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].工程建设与设计,2013(1):74-77.
[3]李俊卫,黄玮征,王旭峰.BIM技术在工程勘察设计阶段的应用研究[J].建筑经济,2015(9):117-120.
[4] 刘波,刘薇.BIM在国内建筑业领域的应用现状与障碍研究[J].建筑经济,2015(9):20-23.
[5]张超.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].建材与装饰,2017(27)
[6]彭宝莹,杨志杰,李娜.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2015(05).
[7]孙少辉,董龙峰,孙岩波,等.BIM技术在装配式剪力墙结构施工中的应用[J].建筑技术,2017,48(8):826-827.
[8]林良帆,邓雪原.建筑协同设计的CAD专业标准应用研究[J].图学学报,2013,34(2):101-102.
[9]王巧雯,张加万,牛志斌.基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程分析[J].同济大学学报(自然科学版),2018,46(8):1155-1156.
关键词:建筑工程;方案;bim协同设计;经济性
前言:在现代建筑工程施工中,bim技术的应用是相当广泛的,如今越来越多的人关注到基于bim技术的建筑协同设计,使其在建筑行业中成为了主要研究对象。我国有很多专业人士对其进行了研究分析,主要研究的是bim技术协同设计的必要性,还有协同平台初步框架等情况,对 bim协同设计方式的选择,实施方案设计应用方面的技术研究比较少。因此在相关软件的基础上进行实际操作,对bim协同设计中的坐标和高程体系以及设置权限等相关内容进行深入研究,同时与传统设计模式进行技术特点的比较,明显体现出了bim协同设计模式在工程项目中应用的明显优势。
1BIM工程技术的应用背景
在当今科技发达的时代中,逐渐带动了建筑行业的发展,因此bim技术在当今社会中也受到越来越多人的关注。在建筑工程中广泛应用了bim技术,有利于建筑工程施工质量的提高。就目前发展来看,随着人们生活水平不断提高,对建筑工程施工设计的要求也越来越高。在工程设计的基础上合理应用bim技术,并对建筑工程设计模式进行有效改善,制定出一个科学合理的建筑工程设计方案,从而让全面检查工程设计方案能够得以实现。除此之外,我国在很多领域都广泛应用了bim技术,不仅可以促进各个阶段设计方案协同性目标的实现,也可以把bim技术的可视化设计内涵展现出来。
2 初始方案的分析
2.1 构建BIM模型
BIM建模软件主要是进行BIM技术合理应用的第一步,其他软件都是以此为基础进行开展的。在当前最为常见的BIM核心建模软件中,相关的软件具有参数化的特征,并且大数据承载能力也比较大,应用在产业化住宅全生命周期是比较适用的。整个建筑工程的核心建模软件就是autodesk revit软件。在建筑工程施工过程中,建筑工程师需要根据相关的设计风格和要求来进行,从而确定最终一梯两户的住宅设计方案。
本方案是一栋为五层的住宅,宽度为10.8米,南北长度为19.2米,层高主要是2.8米,每一层为两户,每户主要有两间卧室、一个卫生间、一个客厅、一个厨房,窗墙比是0.2。建筑工程师经过对该软件合理利用,创建轴网标高,建立一个初始方案BIM模型,便于后期应用。
2.2 能耗分析
基于BIM协同设计,建筑工程师在进行建立BIM模型、能耗分析软件、运营维护软件等结合使用,提升BIM模型软件的应用价值、功能。一些先进国家对生态建筑的设计软件的新研究,具有环境、能耗以及采光等其他强大的功能,其主要的能耗模拟分析软件就是ecotect analysis。其中暖通工程师为了同步于中心服务器,相关的建筑工程师在初始方案确定后进行bim建模,基于bim协同设计过程也能得到介入。暖通工程师在gbxmk文件中导入初始方案bim建模,同时也导入自动化相关技术软件,这样就有利于详细分析能耗模拟。
2.3 经济性的分析
暖通工程师在模拟分析能耗后,工程造价工程师在bim协同设计介入情况下,再与前期得出的能耗结果,详细分析autodesk revit软件的工程量统计功能,再利用bim技术的参数化特征,从中可以得出bim模型中各个构件的实际信息情况,然后通过相关的信息数据来展现工程项目的工程量。
3 优化方案的分析
3.1 优化方案试验因素和水平选取
经过暖通工程师模拟被动式分组的结果,得知住宅的外围护结构湿热大,所以建筑专业的工程师还需做好窗墙比的改动,选择传热系数更低的窗户,对保温层整体厚度进行增强,进而提高住宅建筑的外围护结构保温性能。
3.2 正交试验表选取分析
建筑工程师需要加强优化改善外围护结构方案,其中窗墙比、外墙散热系数以及外墙和屋顶的保温层厚度都要根据实际情况来确定。并且正交列数应比试验因素的个数要大些,再与现有的正交表进行比较,造价工程师正交表进行优化不同外围护结构方案,然后再根据方案费用年值正交数值进行模拟试验。
3.3 正交实验表的结果分析
在经过正交实验的分析得知,不同试验因素对于费用年值影响的程度是不一样的,从大到小排序的方法,进行依次窗墙比>墙体保温层厚度>窗户传热系数>屋顶保温层厚度。
建筑能耗小不代表费用年值越低,最优的方案就是以k值最小水平为基准,从而得出a1b1c4d4的组合,在通过一系列计算后,其最优方案的费用年值大约为6471元,0.2为设计要素的窗墙比,大约外墙保温层的厚度在四十毫米左右,1.0w为窗户传热系数,60毫米的屋顶保温层厚度。通过上面数据得出,最经济实惠的方案并不是已能耗最小为基准的,在建筑行业中应用了bim协同设计,从而可以对传统能耗建筑的建模复杂性和方案设计的繁琐性的相关问题能够有效解决,充分体现出建筑能耗模拟的优势。相比与建筑能耗,建筑优化方案经济性可以通过费用年值来展现出来。当我们进行建筑最优化的经济选择的时候,单纯的只依靠能耗为评判标准并不是很准确,相关的设计人员在设计中还会考虑到生命周期的因素,从而对不同优化方案的费用年值进行详细的分析。本文就以某住宅楼为案例进行分析,建筑工程师需要根據实际情况把窗墙的比系数缩小,然后在选择墙体保温层的厚度和传热系数的窗户都要小一些,从而获取最小的费用年值,实现优化方案的最经济性。
结束语:
总的来说,在基于bim协同设计方案进行优化改善中,在同一bim模型基础上各个领域进行深入的沟通交流,建筑工程师优化方案主要是根据工程造价师和暖通工程师进行的。暖通工程师和造价工程师对建筑工程师建立的bim模型来模拟分析能耗和统计实际工程量,不仅可以有效节约读图计算时间,而且还能节约重复建模时间。然后就是对正交试验方法进行合理利用,让试验方案个数有所减少,并且让各试验因素对费用年值影响力能够得到体现,从中获取最佳方案。另外,本文不可以以能耗的高低来作为衡量的标准,要充分考虑生命周期成本,对费用年值方法来进行客观分析,同时对其方案经济性进行适当的优化调整。在基于bim协同设计应用过程中,要与正交实验方法和费用年值方案的分析进行有效结合,便于选择出最科学合理的方案,不仅可以提高设计效率,而且对于优化方案所修改的时间也能得到有效节约。在通过一系列的研究分析得出,在分析选择基于bim协同设计优化方案中提供很大的帮助。
参考文献
[1]王晓飞,孟亚楠,刘泽.基于BIM技术的建筑设计协同模式探究[J].江西建材,2016(23):41+43.
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[9]王巧雯,张加万,牛志斌.基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程分析[J].同济大学学报(自然科学版),2018,46(8):1155-1156.