夏玉海

青島德泰建設(shè)工程有限公司 山東青島 266555

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件因其二維模型無(wú)法直觀表達(dá)建筑物整體形象、設(shè)計(jì)人員協(xié)同效率低和設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)等因素，已經(jīng)無(wú)法滿足如今高強(qiáng)度、高節(jié)奏的工程周期。而近幾年興起的計(jì)算機(jī)技術(shù)作為一種新型的設(shè)計(jì)工具，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)存在的不足，能夠更好地幫助專業(yè)人員精確地設(shè)計(jì)建筑物外觀和結(jié)構(gòu)的三維模型。它不僅滿足了業(yè)主越來(lái)越苛刻的要求，而且為承包商、建設(shè)單位、施工單位等帶來(lái)最大的經(jīng)濟(jì)利益。計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)逐漸成為國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，具有關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問(wèn)題分析

基于計(jì)算機(jī)技術(shù)強(qiáng)大的性能優(yōu)勢(shì)，它在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用都是較為廣泛的，就建筑領(lǐng)域而言，它對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的合理性規(guī)劃有著重要的作用，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下，建筑設(shè)計(jì)師不再局限于單一的設(shè)計(jì)方式，對(duì)建筑的設(shè)計(jì)更加靈活多變，有了更多選擇的可能。當(dāng)然，我們?cè)谙硎苡?jì)算機(jī)技術(shù)帶來(lái)便利的同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到一些問(wèn)題的存在，計(jì)算機(jī)它始終是一種機(jī)械設(shè)備，更側(cè)重于輔助方向，缺乏人工的專業(yè)性，在整體建筑設(shè)計(jì)中，如果只依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，是不可能的，建筑設(shè)計(jì)需要考慮的因素比較多，文化因素和其他主觀性因素都需要建筑設(shè)計(jì)師自己考慮，并且只有在滿足現(xiàn)實(shí)需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)才能最大程度上發(fā)揮其作用優(yōu)勢(shì)[2]。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 虛擬仿真技術(shù)和建筑過(guò)程方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

傳統(tǒng)建筑工程施工的合理性只要依靠相關(guān)設(shè)計(jì)人員以往的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷，但是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)制定的施工方案并不能真正地保證建筑工程施工的安全有效性，在一定的程度上會(huì)造成施工周期過(guò)長(zhǎng)、施工質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題、方案具有局限性。而通過(guò)虛擬仿真技術(shù)建立起的仿真模型則可以在極大的程度上避免由于人為因素而造成的失誤，科學(xué)驗(yàn)證施工方案的合理性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)在方案中隱藏的漏洞，與此同時(shí)虛擬仿真技術(shù)還可以通過(guò)大數(shù)據(jù)掌握建筑物周?chē)沫h(huán)境特征，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)工程的具體環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，及時(shí)對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)人員給出設(shè)計(jì)建議，例如通過(guò)對(duì)不同方案的建筑結(jié)構(gòu)能耗數(shù)據(jù)分析計(jì)算，得出節(jié)能效率比例，使得設(shè)計(jì)人員在對(duì)方案修改和選擇時(shí)能夠有科學(xué)的依據(jù)[3]。

2.2 建立三維立體模型

BIM技術(shù)最顯著的應(yīng)用就是專業(yè)人士可以依據(jù)建筑物的實(shí)際情況，輸入建筑物相關(guān)參數(shù)，創(chuàng)造一個(gè)包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的詳細(xì)信息以及構(gòu)件外事物狀態(tài)情況的信息庫(kù)，從而建立一個(gè)與工程實(shí)際情況一致的三維立體模型。根據(jù)這個(gè)模型，設(shè)計(jì)人員可以形象、直觀地看到建筑的優(yōu)缺點(diǎn)，并直接根據(jù)模型進(jìn)行修正，使其滿足工程的規(guī)劃建設(shè)要求。BIM技術(shù)還可以直接在模型上顯示出不同部分組裝材料的顏色價(jià)格以及各位置的關(guān)聯(lián)，這個(gè)功能帶給了設(shè)計(jì)者以及業(yè)主良好的體驗(yàn)。未來(lái)人們?cè)僖膊挥妹鎸?duì)刻板的戶型平面圖進(jìn)行想象，而可以直接使用BIM技術(shù)提前參觀建筑物，仿佛置身于實(shí)際的樓內(nèi)。此外，BIM強(qiáng)大的模擬功能還能靈活運(yùn)用于發(fā)生地震火災(zāi)等緊急事件時(shí)，模擬居民疏散逃離以及救災(zāi)人員的行動(dòng)路線，從而在設(shè)計(jì)階段就能對(duì)原有的方案進(jìn)行修改，保障建筑物的安全性能與可靠性能[4-5]。

2.3 協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)各部分設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員利用BIM模型可以添加或處理建筑信息，使其建筑工程的施工質(zhì)量獲得全面的保障。需要設(shè)計(jì)人員格外注意的是，不同的施工內(nèi)容中形成的BIM模型也有所差異，為更加準(zhǔn)確的傳達(dá)信息，設(shè)計(jì)人員可以在BIM模型中插入數(shù)據(jù)文件，提升BIM模型的輔助說(shuō)明功能，還可以科學(xué)的處理中性數(shù)據(jù)庫(kù)，讓設(shè)計(jì)人員能夠了解其中的數(shù)據(jù)信息，與技術(shù)人員之間形成充分有效地溝通，之后和技術(shù)人員協(xié)調(diào)建筑的土木施工及裝飾施工等流程，便于達(dá)到理想的建筑效果。在BIM建模中所使用的軟件要具備模型建立、圖紙生成及模擬分析等功能，設(shè)計(jì)人員可以在根據(jù)需求選擇軟件。如Revit軟件中，就可以將建筑物的室內(nèi)結(jié)構(gòu)及機(jī)電工程等內(nèi)容相互結(jié)合，如同資料庫(kù)一般，設(shè)計(jì)人員可以從中調(diào)取模型自由設(shè)計(jì)，并能夠根據(jù)需求更新資料，可以實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)共享，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

2.4 數(shù)學(xué)物理模型的設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的延伸性比較強(qiáng)，通過(guò)對(duì)相關(guān)性能指標(biāo)的優(yōu)化提升，使得計(jì)算機(jī)的整體運(yùn)行能力得到了巨大的改善，運(yùn)行速度在原有的基礎(chǔ)上有一個(gè)較大的提升。在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用下，設(shè)計(jì)人員可以建筑整體進(jìn)行動(dòng)態(tài)化模擬，將建筑結(jié)構(gòu)以立體的方式呈現(xiàn)出來(lái)，在這個(gè)過(guò)程中，將所涉及到了理論和各項(xiàng)分析法進(jìn)行一個(gè)有效融合，進(jìn)一步優(yōu)化完善物理模型，確保建筑模擬效果更貼近生活實(shí)際需求，這樣在后期施工也能更加井然有序。通過(guò)對(duì)建筑的動(dòng)態(tài)模擬，是建筑工程設(shè)計(jì)更加全面化，模型的構(gòu)建涉及的內(nèi)容比較多，其中模型算法包括反應(yīng)系數(shù)法和熱流平衡法。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)化提升，它在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，其中計(jì)算機(jī)建筑畫(huà)就是一個(gè)典型代表，利用計(jì)算機(jī)制圖，可以從多個(gè)角度展示建筑物，分析其建筑能源消耗，減少不必要的人力、物力、材料消耗，從而有效提高整體施工效率。