基于BIM的建筑设计方法与流程

文档序号:12064505阅读:242来源:国知局

本发明属于BIM信息技术领域,具体基于BIM的建筑设计方法。



背景技术:

在传统建筑设计的工作流程中,各专业间工作空间相对独立,使得专业间沟通不灵活、信息交流频率靠制度、信息交流质量靠人员素养,这样导致了专业间配合、协调不好。

传统设计模式中常见的问题如下:

信息流单向:是指数据仅向建筑一个专业汇聚,各专业间没有数据交换

信息流粗糙:是指各专业所提供的资料不够精确,提资深度不确定,提出的要求落实情况不透明

信息流孤立:是指信息只在特定的专业间流动,其他联系稍弱的专业得不到该信息。

信息流失稳:是指信息流流向不确定,是否接受到不确定,是否验证不确定,是否需要反馈不确定

信息流失准:是指信息流里包含大量的错误数据。

建筑信息模型即BIM(Building Information Modeling)建筑设计方法,由于各专业紧密结合在中心文件这个平台上,尤其是机电专业,不得不捆绑在同一个文件内,对模型所做的修改直接反应在模型上,导致了信息流的紧凑。且由于模型的直观性,减少了解释的时间、强化了沟通的效果、减少了交流的环节、确保了信息的稳定准确,同时也提升了设计品质。BIM的三维模拟工作模式将建筑建造的情况真实反映,并记录相关详实的数据信息,并将设计问题完全暴露出来,将很多问题透明化,这使得很多施工问题可以被提前发现解决,从根本上提高了建筑设计的合理性与质量,这与后期的变更比起来,具有巨大的经济效益与价值。

而由于BIM技术与传统的方案设计工作本质上的不同,间接影响了设计人的工作流程。BIM设计过程是基于同一个平台进行实时互动的信息协同行为,整个过程会产生大量的信息,如何组织信息,何时组织什么样的信息提供给谁,如何利用获得的信息等实际上是BIM设计工作的管理核心。不同于CAD设计,由于多了信息交换管理这一环节,导致在流程中必须关注多专业间的配合,但是BIM是个新生事物,尤其在设计生产阶段,目前还没对其进行组织运行及管理的成熟方法,导致很多设计企业无法有效的组织运行BIM生产线。



技术实现要素:

本发明为解决现有技术存在的问题而提出,其目的是提供一种基于BIM的建筑设计方法。

本发明的技术方案是:

一种基于BIM的建筑设计方法,包括如下步骤:

I 概念及方案阶段:

(1)概念设计:建筑模块结合机电模块通过对场地及环境等模拟分析,设计人进行概念设计,确定方案体量及功能分区,搭建体量模型;

(2)方案比选:在概念设计基础上,继承最佳体量进行方案创作,在体块模型基础上搭建分析模型进行模拟分析,通过分析数据及综合因素进行方案比选,预估结构选型,确定最优方案;

(3)项目要求评价:建筑模块、结构模块、机电模块的设计人进行项目要求评价,建筑模块设计人描述方案,预估结构选型及构件情况,初步形成机电需求;

(4)方案深化:设计人对方案进行深化,在分析模型基础上建立方案模型,初步完成方案设计;

(5)方案确定评价:建筑模块、结构模块、机电模块设计人进行方案确定评价;建筑模块设计人描述中标方案,与结构模块设计人输出结构形式及主要构件尺寸,与机电模块设计人确定设备用房、管井的位置及面积。

(6) 完成方案成果:建筑模块结合结构模块、机电模块设计成果进行方案修改,完善方案模型并建立建筑中心文件数据库,形成方案阶段成果;结构模块利用方案模型中的结构构件,经过多方案比选,初步确认结构形式及主要构件尺寸;机电模块建立机电中心文件数据库,形成方案模型,经方案比选及初步摆位,初步确定设备用房、管井的位置及面积;

II扩初阶段:

(7)方案延续:建筑模块继承方案阶段成果,创建扩初模型,补充必要信息,为项目协调评价做准备:

(8)项目协调评价

建筑模块、结构模块、机电模块设计人参加项目协调评价,为满足协同设计,提前机电模块介入时间,评价需明确关键楼层位置,建筑模块、结构模块、机电模块优先进行关键层设计;

建筑模块与结构模块设计人明确建筑营造做法、初步确定外檐形式、地下室顶板标高和覆土情况以及房间;

建筑模块与机电模块设计人明确设备用房及管井位置及要求;结构模块、机电模块设计人确定吊顶标高,排水沟、集水坑位置;

(9)扩初设计

结合项目协同评价意见,结构模块建立结构中心文件数据库,结合结构电算进行模型修改;

建筑模块链接结构中心文件,进行扩初模型深化,设计人根据设计要点替换方案模型的墙体、面层及屋面构件的族,或根据情况进行重新搭建;

机电模块预估系统并分配路由,同时进行系统图的绘制及说明的初步编写;

(10)形成阶段成果

建筑模块、结构模块完成关键层及必要节点设计,形成阶段模型,提供给机电模块进行机电模型依据;

机电模块继承方案阶段成果,链接建筑中心文件数据库、结构中心文件数据库,进行机电扩初设计,完善系统设计,进行中路由初步综合;

(11)完成扩初成果

建筑模块、结构模块链接机电中心文件数据库,进行协同设计,完善扩初模型,完成扩初成果;

机电模块与建筑模块、结构模块进行协同设计,确定主路由走向及重要机房摆位,完成主路由及关键层扩初模型,完成扩初成果;

(12)完成扩初成果

建筑模块、结构模块链接机电中心文件数据库,进行协同设计,完善扩初模型,完成扩初成果;

机电模块与建筑模块、结构模块进行协同设计,确定主路由走向及重要机房摆位,完成主路由及关键层扩初模型,完成扩初成果;

III施工图模型阶段

(13)深化施工图模型

继承扩初模型,适时载入建筑、结构、机电中心文件模型,进行协同设计,完善设计节点及构件细节等施工图设计,对施工图模型进行深化,按照一审内容完成本专业工作;

(14)一审评价

建筑模块、结构模块、机电模块设计人进行一审评价,对第一类关键数据进行确认核对;

(15)完善施工图模型

建筑模块、结构模块、机电模块设计人结合一审评价结果,深化施工图设计,适时载入建筑、结构、机电中心文件模型进行协同设计,对施工图模型进行完善,满足施工图出图需求。

机电模块基本完成施工图模型,完成主管道管综设计并解决碰撞问题。

(16)加二审评价,建筑模块、结构模块、机电模块设计人对第二类关键数据进行确认核对;

(17)完成施工图模型

此阶段建筑模块、结构模块、机电模块协同设计基本完成,建筑模块、结构模块完成施工图模型修改,机电专业完成施工图模型建立,并完成不含末端的主要管综,为模型出图做准备。

IV施工图出图阶段

(18)施工图出图

建筑模块、结构模块深化施工图图纸设计,利用施工图模型直接生成图纸,并进行注释,标注等图纸细化工作,形成出图模型,同时进行图纸规划,完成全部施工图说明、计算及图纸成果;

机电模块完成管线末端管综,完成施工图模型修改并深化施工图图纸设计,利用施工图模型直接生成图纸,并进行注释,标注等图纸细化工作,形成出图模型,同时进行图纸规划,利用多种手段完成全部施工图说明、计算及图纸成果。

(19)完成施工图成果

建筑模块、结构模块、机电模块将模型与图纸进行最终的整理,出图打印,完成施工图阶段成果。

本发明使BIM技术和建筑设计过程相融合,使设计过程转化为了建筑建造信息化模拟过程;信息化所产生的大量数据,使得设计过程趋于精细化,深度化;设计过程中的交流更加便捷、直观;而模拟带来了多种分析方法、提升了校验查错的精度。BIM设计产生的所见即所得的模型具有直观的特性,降低了不同专业水平的工程参与者的准入门槛,使得各参与者对该建筑的认识趋同,减少了因理解不同造成的误差,也提高了沟通的质量及效率,不仅减少了工程失误造成的物料损失外,而且节约了大量的社会资源,具有积极的社会效应。

具体实施方式

以下,参照附图和实施例对本发明进行详细说明:

一种基于BIM的建筑设计方法,包括如下步骤:

I 概念及方案阶段:

(1)概念设计:建筑模块结合机电模块通过对场地及环境等模拟分析,设计人进行概念设计,确定方案体量及功能分区,搭建体量模型;

(2)方案比选:在概念设计基础上,继承最佳体量进行方案创作,在体块模型基础上搭建分析模型进行模拟分析,通过分析数据及综合因素进行方案比选,预估结构选型,确定最优方案;

(3)项目要求评价:建筑模块、结构模块、机电模块的设计人进行项目要求评价,建筑模块设计人描述方案,预估结构选型及构件情况,初步形成机电需求;

(4)方案深化:设计人对方案进行深化,在分析模型基础上建立方案模型,初步完成方案设计;

(5)方案确定评价:建筑模块、结构模块、机电模块设计人进行方案确定评价;建筑模块设计人描述中标方案,与结构模块设计人输出结构形式及主要构件尺寸,与机电模块设计人确定设备用房、管井的位置及面积。

(6) 完成方案成果:建筑模块结合结构模块、机电模块设计成果进行方案修改,完善方案模型并建立建筑中心文件数据库,形成方案阶段成果;结构模块利用方案模型中的结构构件,经过多方案比选,初步确认结构形式及主要构件尺寸;机电模块建立机电中心文件数据库,形成方案模型,经方案比选及初步摆位,初步确定设备用房、管井的位置及面积;

II扩初阶段:

(7)方案延续:建筑模块继承方案阶段成果,创建扩初模型,补充必要信息,为项目协调评价做准备:

(8)项目协调评价

建筑模块、结构模块、机电模块设计人参加项目协调评价,为满足协同设计,提前机电模块介入时间,评价需明确关键楼层位置,建筑模块、结构模块、机电模块优先进行关键层设计;

建筑模块与结构模块设计人明确建筑营造做法、初步确定外檐形式、地下室顶板标高和覆土情况以及房间;

建筑模块与机电模块设计人明确设备用房及管井位置及要求;结构模块、机电模块设计人确定吊顶标高,排水沟、集水坑位置;

(9)扩初设计

结合项目协同评价意见,结构模块建立结构中心文件数据库,结合结构电算进行模型修改;

建筑模块链接结构中心文件,进行扩初模型深化,设计人根据设计要点替换方案模型的墙体、面层及屋面构件的族,或根据情况进行重新搭建;

机电模块预估系统并分配路由,同时进行系统图的绘制及说明的初步编写;

(10)形成阶段成果

建筑模块、结构模块完成关键层及必要节点设计,形成阶段模型,提供给机电模块进行机电模型依据;

机电模块继承方案阶段成果,链接建筑中心文件数据库、结构中心文件数据库,进行机电扩初设计,完善系统设计,进行中路由初步综合;

(11)完成扩初成果

建筑模块、结构模块链接机电中心文件数据库,进行协同设计,完善扩初模型,完成扩初成果;

机电模块与建筑模块、结构模块进行协同设计,确定主路由走向及重要机房摆位,完成主路由及关键层扩初模型,完成扩初成果;

(12)完成扩初成果

建筑模块、结构模块链接机电中心文件数据库,进行协同设计,完善扩初模型,完成扩初成果;

机电模块与建筑模块、结构模块进行协同设计,确定主路由走向及重要机房摆位,完成主路由及关键层扩初模型,完成扩初成果;

III施工图模型阶段

(13)深化施工图模型

继承扩初模型,适时载入建筑、结构、机电中心文件模型,进行协同设计,完善设计节点及构件细节等施工图设计,对施工图模型进行深化,按照一审内容完成本专业工作;

(14)一审评价

建筑模块、结构模块、机电模块设计人进行一审评价,对第一类关键数据进行确认核对;

(15)完善施工图模型

建筑模块、结构模块、机电模块设计人结合一审评价结果,深化施工图设计,适时载入建筑、结构、机电中心文件模型进行协同设计,对施工图模型进行完善,满足施工图出图需求。

机电模块基本完成施工图模型,完成主管道管综设计并解决碰撞问题。

(16)加二审评价,建筑模块、结构模块、机电模块设计人对第二类关键数据进行确认核对;

(17)完成施工图模型

此阶段建筑模块、结构模块、机电模块协同设计基本完成,建筑模块、结构模块完成施工图模型修改,机电专业完成施工图模型建立,并完成不含末端的主要管综,为模型出图做准备。

IV施工图出图阶段

(18)施工图出图

建筑模块、结构模块深化施工图图纸设计,利用施工图模型直接生成图纸,并进行注释,标注等图纸细化工作,形成出图模型,同时进行图纸规划,完成全部施工图说明、计算及图纸成果;

机电模块完成管线末端管综,完成施工图模型修改并深化施工图图纸设计,利用施工图模型直接生成图纸,并进行注释,标注等图纸细化工作,形成出图模型,同时进行图纸规划,利用多种手段完成全部施工图说明、计算及图纸成果。

(19)完成施工图成果

建筑模块、结构模块、机电模块将模型与图纸进行最终的整理,出图打印,完成施工图阶段成果。

所述步骤(7)中包括:

a继承方案模型,根据项目规模及分期建设等因素进行分号、模型范围等划分,应用视图管理,划分工作集等,形成扩初模型;

b 根据地形建立场地模型,对建筑物进行初步定位,链接原始地形图,根据测量坐标将地形场地正确定位,设置坐标系,明确正北及项目北;

c 明确设计参数及要求:对方案的层高、房间功能、防火分区、基本营造做法、屋面做法、房间控制净高进行确认,统一墙体、面层等材料选型;

所述步骤(14)中的第一类关键数据包括:楼板标高变化、悬挑部位和主要外檐做法、基坑位置、天花板高度、楼梯、坡道,各专业管井位置。

所述步骤(16)中的第二类关键数据包括:设备基础的位置、尺寸、标高,剪力墙、承重墙预留孔、洞位置及尺寸,如:新风、排风、排烟口、消火栓等。

本发明使BIM技术和建筑设计过程相融合,使设计过程转化为了建筑建造信息化模拟过程;信息化所产生的大量数据,使得设计过程趋于精细化,深度化;设计过程中的交流更加便捷、直观;而模拟带来了多种分析方法、提升了校验查错的精度。BIM设计产生的所见即所得的模型具有直观的特性,降低了不同专业水平的工程参与者的准入门槛,使得各参与者对该建筑的认识趋同,减少了因理解不同造成的误差,也提高了沟通的质量及效率,不仅减少了工程失误造成的物料损失外,而且节约了大量的社会资源,具有积极的社会效应。

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