BIM到市政道路设计的优势
本项目包括道路、桥梁、排水、供水、景观绿化、电力管廊、路灯专业
断面型式如下:
1、明确表达设计意图
传统二维设计方式因为要把复杂的三维空间展平到二维空间中,所以不可避免导致一些数据的丢失,使设计成果不能明确表达设计意图,甚至出现多意性理解。
BIM方式的设计成果是一个三维数字化的信息模型,就是工程完成后应该成为的样子,真实地表达了设计意图。
2、强大的分析和模拟能力
这是BIM的一大显著优势,因为设计阶段就能直观看到工程完成后的样子,可以在此基础上进行方案论证和调整。对于设计人员来说,有问题可以及时发现;对于业主来说,和心理预期有偏差也能及时知道,这样就可以把问题消灭在萌芽阶段。在传统二维设计模式中,对于复杂工程往往需要三维建模以明确表达设计意图,这个过程是手工的且代价大时效性差,并且方案调整后需要重新进行。而在BIM模式中,设计成果就包含三维模型,设计调整则同时调整三维模型,自动而高效。
另外因为BIM模型包含了丰富的信息,能为专业的分析模拟提供尽可能多的数据支撑,从未得到精确的结论,使方案论证、施工交底等变得高效。
3、提高协同能力
随着目前市政工程项目规模越来越大,设计难度越来越高,设计内容越来越细,三两个人完成一个项目已不现实,这就需要多专业人紧密协作。这样的协作不只是不同专业之间的,同一专业内部也需要,这就要求使用设计工具必须有协同能力,而这也正是BIM的强项。
在传统二维设计模式中,不同设计人员之间的协作主要靠分图层拷贝粘贴或引用实现,也有部分院经历了协同设计系统,但多是采用类似的上述方式实现,只不过是把图形或文件集中存储到服务器上并加以权限控制罢了。采用这种方式通常只能解决较低层次的协同问题,对于更精细的协同力不从心。例如,需要把一条路的每段边坡、每个平交口、每座互通立交分给不同的人去做。在传统二维模式中,这些高耦合的工作往往很难并行,因为作为主要设计成果的平面图由很多相互关联的线条和文字组成,仅仅把所有人的成果合并起来就是非常困难和易错的。
在BIM解决方案中,这个问题迎刃而解。因为基于BIM的设计过程可以看作是对信息模型的搭建过程,这个模型有很多子模型(如Brevity的“族”)组成,这些子模型之内高内聚,之间低耦合,并且子模型之间的耦合是明确的(即某个子模型会影响到哪些其他子模型是明确的),所以很容易合并,并且能立即发现冲突情况。因为子模型之间的低耦合性,它们可以分配给不同的人负责设计,从而实现协同。
除了设计单位内的协同,采用BIM还能实现不同社会分工部门之间的大协同,从而达到最好的综合社会效益,这里不再展开。
1. 可视化
可视化即“所见所得”的形式, BIM提供了可视化的思路,让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前,可视化的结果不仅可以用来效果图的展示及报表的生成,更重要的是,项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
2.协调性
这个方面是建筑业中的重点内容,不管是施工单位还是业主及设计单位,无不在做着协调及相配合的工作。一旦项目的实施过程中遇到了问题,就要将各有关人士组织起来开协调会,找各施工问题发生的原因,及解决办法,然后出变更,做相应补救措施等进行问题的解决。那么这个问题的协调真的就只能出现问题后再进行协调吗?在设计时,往往由于各专业设计师之间的沟通不到位,而出现各种专业之间的碰撞问题,例如暖通等专业中的管道在进行布置时,由于施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的,真正施工过程中,可能在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件在此妨碍着管线的布置,这种就是施工中常遇到的碰撞问题,像这样的碰撞问题的协调解决就只能在问题出现之后再进行解决吗?BIM的协调性服务就可以帮助处理这种问题,也就是说BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调,生成协调数据,提供出来。当然BIM的协调作用也并不是只能解决各专业间的碰撞问题,它还可以解决例如:地下排水布置与其他设计布置之协调等。
3.模拟性
模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型,还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。在设计阶段,BIM可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验,例如:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段可以进行4D模拟(三维模型加项目的发展时间),也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,从而来确定合理的施工方案来指导施工。同时还可以进行5D模拟(基于3D模型的造价控制),从而来实现成本控制;后期运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理方式的模拟,例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。
4.优化性
事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程,当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系,但在BIM的基础上可以做更好的优化、更好地做优化。优化受三样东西的制约:信息、复杂程度和时间。没有准确的信息做不出合理的优化结果,BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息,包括几何信息、物理信息、规则信息,还提供了建筑物变化以后的实际存在。复杂程度高到一定程度,参与人员本身的能力无法掌握所有的信息,必须借助一定的科学技术和设备的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限,BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。基于BIM的优化可以做下面的工作:
(1)项目方案优化:把项目设计和投资回报分析结合起来,设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来;这样业主对设计方案的选择就不会主要停留在对形状的评价上,而更多的可以使得业主知道哪种项目设计方案更有利于自身的需求。
(2)特殊项目的设计优化:例如裙楼、幕墙、屋顶、大空间到处可以看到异型设计,这些内容看起来占整个建筑的比例不大,但是占投资和工作量的比例和前者相比却往往要大得多,而且通常也是施工难度比较大和施工问题比较多的地方,对这些内容的设计施工方案进行优化,可以带来显著的工期和造价改进。
5.可出图性
BIM并不是为了出大家日常多见的建筑设计院所出的建筑设计图纸,及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后,可以帮助业主出如下图纸:
l)综合管线图(经过碰撞检查和设计修改,消除了相应错误以后);
2)综合结构留洞图(预埋套管图);
3)碰撞检查侦错报告和建议改进方案。