BIM技术如何在异形建筑上大放异彩?

2018-03-11 09:13:44 whchedu 2

随着我国建筑业突飞猛进的发展,现代意义上的房屋已不仅仅是遮风挡雨,新颖、美观已渐渐成为其必备条件,越来越多的异形建筑摆脱传统技术的束缚,以更加自由的姿态走进人们的视野。

        由于异形建筑的独特性、复杂性,大量的承载信息接踵而至,导致传统的二维软件无法满足异形建筑的设计、施工条件,必须通过三维建筑模型去实现。因此,BIM 技术在异形建筑的应用上异军突起。

  BIM应用与异性建筑的现状

        BIM 技术以三维数字模型为基础,大到规划设计、小到装置构件无不体现的淋漓尽致。最少的投入产出最大的效益,使原本异形建筑很难描述的曲面数据化,通过数控加工,可以保证每个部件都完美契合,最大限度地还原设计,而这些在没有BIM 参与之前,是很难做到的。因此BIM技术在实现形体复杂建筑方面有着强大的辅助作用。

        但是 BIM 技术也有其自身的适用条件,就现阶段来讲,由于 BIM 模型需要集成大量的信息,进行各种智能化的信息处理,所以在建立模型和建筑信息的复杂度要比之前的制图软件或者是三维建模软件更为复杂,目前的 BIM 建模软件操作易用性并不太理想。同时,建筑师缺乏深化异形建筑的技术支持和经验,随着项目深入,如何准确定位与调整形体,大量非标准化的异形构件如何管理,异形构件能否加工并在现场实施等是摆在建筑师们面前的难题。

  BIM应用与异性建筑的优势

        1、结合参数化创建方式建立的BIM模型具有可控、精确、三维可视等特点,生成漫游动画直观的展现整体造型。建筑建模与结构建模同时进行,方便各专业开展性能分析和审阅,方便建筑方案优化,平衡合理性与造价,快速准确的完成异形构件的加工建造,同时保证质量与速度。

        2、异形造型空间复杂,二维技术几乎无法应对多次反复的修改。在三维模型中,所见即所得,信息相互关联,一改全改,极大地节省了人力与时间成本。

        3、BIM 技术不仅可通过三维协同平台进行设计与模型建构,还可以便捷地获得精确的技术经济指标、工程量等指标。信息互用与表达能帮助团队和参与方更高效协调的处理复杂形体和构件。

  BIM应用与异性建筑的案例

  案例一

 巴塞罗那鱼形雕塑.png

巴塞罗那鱼形雕塑

 

       美国当代建筑师弗兰克·盖里(Frank Owen Gehry)是BIM异形应用的先锋。早在20世纪90年代初,盖里在巴塞罗那完成了异形雕塑。这个复杂的雕塑最初是手工制作的设计模型,几经周折得到了法国达索系统(Dassault System)公司开发的CATIA软件,聘请瑞克·史密斯(Rick Smith)通过CATIA建模,建立好的模型图形信息传递给激光切割机切出鳞片状构件,最终精确完成鱼形雕塑。

        这不仅仅从视觉上对异形形体进行了模拟,更重要的是通过模型管理与数字技术实现了异形形体从虚拟到现实的转化。

   案例二

 BIM技术如何在异形建筑上大放异彩?

凤凰传媒中心

 

       凤凰传媒中心的外壳设计与模型创建利用了BIM平台进行脚本编辑,通过参数对复杂形体进行控制与修改。复杂的异形建筑实现必须要确定异形的控制逻辑,这是由方案向现实转变的关键一环。

 

       此外曲面弥合形式的设计与深化,也需要设计师基于多种因素制约进行参数调整和综合考量,同时通过三维软件BIM有效的解决了施工中存在的一些问题。夸张点说没有BIM,就没有这个建筑。

 

案例三

 BIM技术如何在异形建筑上大放异彩?

珠海歌剧院

        珠海歌剧院的弧形墙结构变曲率较大,用一般常规施工方法无法施工。考虑结构施工的复杂性及精确性,故使用BIM三维建模进行施工指导。该工程根据施工方案利用rhino软件完成所需结构平面图的坐标提取,得出坐标对弧形墙进行定位和复合,解决了变曲率较大的弧形墙的定位放线,为不规则模板提供了加工依据。

        BIM三维模型直观地展现了复杂结构内外形状,加深了施工作业人员对施工图纸的理解。利用 BIM 模型的数字化及参数化解决异形结构测量定位等难题。navisworks施工模拟复杂异形结构,使项目施工节点形象表现的出来,同时协助项目合理安排施工工期。

 案例四

 BIM技术如何在异形建筑上大放异彩?

月亮湾酒店

        海南文昌月亮湾酒店月牙异形建筑没有标准层,其屋面定位、功能布局、流线设计、消防疏散相当复杂。在概念设计阶段,使用CAD、Sketchup、3DMax等常规软件设计。为了更好地满足业主要求,做到快速反应,从方案设计阶段开始,就使用了信息互相关联的REVIT作为辅助工具。同时,在方案进行多次调整期间,BIM技术也起到了至关重要的作用。

  BIM应用与异性建筑的建议

        1、现行BIM技术软件能力有限、不同功能成熟度不同,各专业、上下游之间的数据传递不全,即使本企业内的技术人员也存在协调难度。因此要根据项目的具体情况选择适合的BIM 核心建模软件。

        2、BIM设计思维在一定程度上突破了以往的设计流程,许多后端工作必须前置。如结构梁柱规格、机电管线位置、高度等,甚至在方案阶段就要统筹考虑。同时应当与各专业密切配合,在可视化的模拟下提高异形建筑的利用效率。

        3、BIM投入成本及软件要求较高,了解BIM全流程的技术人员匮乏,投资BIM短期难以见效,势必造成 BIM 推行举步维艰。目前来说想要完成异形建筑,除了足够的物力投入,还需要有足够人才储备去操作相对复杂的软件,进行程序编写等工作。

        BIM 技术应用于异形建筑将会成为未来异形建筑的主流,前景无可限量。对于BIM研究我们应当拥有更广阔的视野。