歌劇院室內(nèi)空間藝術(shù)設(shè)計(jì)探究

葉茂彪

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在社會(huì)生產(chǎn)和人們的生活中，建筑工程具有施工工期長、影響因素多的特點(diǎn)，而在建筑全生命周期過程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作十分重要，只有保證設(shè)計(jì)的合理性，才能保證建筑物安全、穩(wěn)定的使用。采用 BIM技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能有效的提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性，減少出錯(cuò)率。因此，BIM技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有十分重要的作用。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；BIM技術(shù)

1 引言

當(dāng)今社會(huì)，隨著建筑體型越來越復(fù)雜，使得BIM技術(shù)能夠結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行應(yīng)用，并以此形成一個(gè)完整的建筑信息模型數(shù)據(jù)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)中的任何結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)都作為一個(gè)真實(shí)的構(gòu)件所存在，且具備良好的屬性和特性，可以更好的被調(diào)動(dòng)和分析。從而使得與建筑、設(shè)備專業(yè)之間的協(xié)作更加高效。

2 BIM技術(shù)概述

建筑工程在現(xiàn)代不斷的發(fā)展，設(shè)計(jì)師對(duì)于建筑物的要求不僅僅在于功能方面，建筑物結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，體型也越來越多樣化，因而建筑信息模型開始在建筑設(shè)計(jì)中展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢，得到了建筑行業(yè)的一致肯定。如何才能夠科學(xué)迅速的處理建筑設(shè)計(jì)中的各類信息，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中及時(shí)的發(fā)現(xiàn)失誤以及不當(dāng)，避免對(duì)整個(gè)工程的影響就顯得尤為重要。作為建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的革命性技術(shù)，BIM技術(shù)使得設(shè)計(jì)從二維向三維轉(zhuǎn)變，同時(shí)作為整個(gè)建筑行業(yè)的信息革命，BIM正展現(xiàn)出劃時(shí)代的發(fā)展前景。

3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 三維設(shè)計(jì)中BIM的協(xié)調(diào)性

比如設(shè)備專業(yè)的管道在布置時(shí)，正好在此處有結(jié)構(gòu)梁。當(dāng)然BIM的協(xié)調(diào)作用不僅僅體現(xiàn)在各專業(yè)間的碰撞問題，它還可以解決諸如：電梯井布置及其他凈空要求的協(xié)調(diào)等等。且各專業(yè)設(shè)計(jì)師往往各做各的，經(jīng)常導(dǎo)致各專業(yè)間錯(cuò)漏碰缺問題嚴(yán)重，有的需要設(shè)計(jì)變更，有的甚至耽誤整體項(xiàng)目工期。而通過BIM的協(xié)調(diào)性，運(yùn)用相關(guān)的BIM軟件建立數(shù)據(jù)信息模型，可以將各專業(yè)的設(shè)計(jì)結(jié)果集成在模型之上，同時(shí)具有可編輯性。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，各專業(yè)設(shè)計(jì)師能夠在同一個(gè)數(shù)據(jù)環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計(jì)，修改。大大減少了出錯(cuò)率。

3.2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的可視化

BIM技術(shù)可以將建筑構(gòu)件信息在三維模型中展示出來，而傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，依靠AUTO CAD二維繪制，這種方法很難將更多的建筑構(gòu)件信息表示出來，運(yùn)用BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用三維實(shí)體模型，能直觀的觀察建筑構(gòu)件，分析建筑結(jié)構(gòu)的功能布局，推演設(shè)計(jì)過程。在大型復(fù)雜的高層，超高層項(xiàng)目中，采用BIM可視化技術(shù)，能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的尺寸、梁系布置、裝配式構(gòu)件等進(jìn)行演示，從而確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.3 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中不同專業(yè)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，通過創(chuàng)建數(shù)字化、可編輯的信息化模型，將建筑、結(jié)構(gòu)、水暖、機(jī)電等專業(yè)進(jìn)行“正向設(shè)計(jì)”。集成化的信息模型將不同專業(yè)設(shè)計(jì)師完成的三維模型所攜帶的信息，更加方便的與其他專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行共享，接駁。保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)的所有參與者都能夠在掌握建筑設(shè)計(jì)所有信息的前提下進(jìn)行工作，這種方式改變了施工企業(yè)、制造商、業(yè)主、設(shè)備工程師、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師、建筑設(shè)計(jì)師等各個(gè)參與方的工作協(xié)調(diào)模式，保證所有的參與方能夠使用基于相同參數(shù)的建筑模型進(jìn)行協(xié)同工作，例如，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，建筑設(shè)計(jì)師需要添加構(gòu)件時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師將墻、柱、梁等構(gòu)件的信息完整的輸入到BIM模型中，設(shè)備工程師根據(jù)添加構(gòu)件的位置、方式以及數(shù)量等，在建筑內(nèi)部進(jìn)行各種設(shè)備的配置，通過測試各種設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行調(diào)試，保證建筑的整體設(shè)計(jì)效果。通過將BIM技術(shù)應(yīng)用到不同專業(yè)設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目的建設(shè)參與者也能夠?qū)崿F(xiàn)信息的完全共享，便于進(jìn)行協(xié)同工作，保證設(shè)計(jì)以及施工能夠正常、有序的進(jìn)行，進(jìn)一步保證建筑的質(zhì)量。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM應(yīng)用的難點(diǎn)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，往往都是以建筑方案為基礎(chǔ)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置，然后利用有限元分析軟件進(jìn)行建模，分析出結(jié)構(gòu)的空間受力和抗震計(jì)算，最后再根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整，最后使用AUTO CAD形成結(jié)構(gòu)平法施工圖。整個(gè)建筑的模型信息是由設(shè)計(jì)者完成的，與其它專業(yè)之間都是通過關(guān)聯(lián)的物理模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)導(dǎo)入，最后實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息的匯總，并且根據(jù)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)修改，使建筑模型能夠更好的完成動(dòng)態(tài)信息和施工圖信息。建筑信息模型針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，都是將施工圖和結(jié)構(gòu)分析相互關(guān)聯(lián)。 很多現(xiàn)代建筑都面臨一個(gè)對(duì)建筑幾何進(jìn)行理性描述的難題，和傳統(tǒng)的方盒形建筑相比，創(chuàng)新建筑的形體往往非常復(fù)雜，涉及很多自由曲面的變化，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作流程已經(jīng)很難高效準(zhǔn)確的完成設(shè)計(jì)。現(xiàn)在可以借助BIM技術(shù)的數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)，對(duì)這些復(fù)雜的幾何變化進(jìn)行建模，包括從幾何學(xué)的角度上面對(duì)異形建筑的平面和三維空間生成進(jìn)行準(zhǔn)確的定義和呈現(xiàn)。

（1）基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)軟件（如：Revit）用了眾多的系統(tǒng)參數(shù)和模塊參變量，與2D繪圖技術(shù)有很大的不同，BIM工具軟件還要兼顧與2D設(shè)計(jì)習(xí)慣的連貫性，所以系統(tǒng)參數(shù)和模塊參變量比2D工具軟件中的參數(shù)要復(fù)雜很多倍，這就使得應(yīng)用中因?yàn)橄到y(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或不匹配而導(dǎo)致很多意想不到的問題。

（2）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，很多建筑的造型形式十分特殊，這就需要特殊的結(jié)構(gòu)模塊對(duì)其進(jìn)行控制，但是3D視圖和剖面視圖不能形成理想的模擬效果，很多設(shè)計(jì)者會(huì)因此放棄BIM技術(shù)，而使用原始的2D繪圖設(shè)計(jì)方案。

（3）結(jié)構(gòu)工程師在建立BIM模型時(shí)，關(guān)注的問題主要是BIM模型能否生成平法施工圖，以及能否轉(zhuǎn)化為可以被結(jié)構(gòu)分析軟件認(rèn)可的結(jié)構(gòu)分析模型。畢竟在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震計(jì)算是最重要的環(huán)節(jié)。BIM建立的是完全的數(shù)據(jù)庫式模型，從理論上來說，實(shí)現(xiàn)BIM物理模型與結(jié)構(gòu)分析模型之間的雙向鏈接是完全可行的。

5 結(jié)束語

總之，BIM技術(shù)是以工程的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，不僅可以優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)，提高工程效率，還可以在工程開始之前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)管理。可以說必將給建筑行業(yè)帶來了一場巨大革命，促進(jìn)建筑業(yè)良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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