原创《计算机科学技术在智能化建筑中的应用》
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【摘 要】当今社会,随着科学不断发展,各个行业领域之间有了更多的技术交流,互助.对于建筑物,人们越发看重建筑的质量,是否有更多安全保障；建筑的居住环境,是否更加舒服自在.这些需求提高了建筑应用中的数据整合技术和监控系统.计算机科学与技术的不断发展正好可以有效解决这些问题.因此,可以将计算机技术应用到建筑上,使建筑更加的智能化.也就是现在流行的智能化建筑.计算机和建筑的结合,可以更好的发展智能化建筑.
【关键词】计算机科学技术；智能化建筑；应用
【中图分类号】TU855
【文献标识码】A
1.智能化建筑论述
传统建筑中,搜索、整理、传递资料,监控建筑施工过程,都是由建筑人员进行操作.因此,经常会出现遗漏信息和延误传递信息的情况.
智能化建筑利用了计算机的诸多优点,能够对信息资料进行高效处理,相较于传统建筑中人员操作,可以确保信息资料的完善、准确、及时.方便各部门人员更准确的掌握和监控建筑施工过程.这样.可以随时应对施工现场出现的各类问题,提高工作效率.大大节约了建筑单位的财力、物力和人力.
2.BIM 技术在计算机辅助建筑设计中应用的工作原理
BIM 技术在传统的建筑设计工作流程和任务分配形式上实现了突破,成为改变固有思维模式的重要应用工具,使计算机软件技术得到创新发展.BIM 技术是一种专门面向建筑设计的基于对象的先进CAD 技术,能够在计算机中便捷实现建筑工程信息的集中存储和完整描述,将BIM软件由低级绘图工具转变为绘制大型建筑构件及建筑物的高级技术.与普通CAD 绘图体系只能通过平行线这种二维表达方式表现墙体信息相比,BIM 技术体现了线条之间的关联及交叉关系,在使用上更具优势.
3.基于BIM 的计算机辅助用于建筑设计的实例分析
3.1 工程概况
该工程为某单位科研综合楼, 集研发?科研?接待?办公于一体?建筑工程设计精度和成本具有较高的精细化要求, 并且工期紧张?另外, 建筑设计必须坚持高标准的节约资源?环境保护标准?基于以上要求, 该项目采用BIM 技术辅助设计, 优化建筑设计方案, 提高建筑施工效率?缩短施工周期, 降低工程造价, 同时利用BIM 技术方便建筑运营维护?工程包括L 形科研及停车楼, 建筑总面积31600m2, 科研楼包括研发?设计?办公?接待等功能, 地下建筑为的设备用房?建筑上层10 层,地下一层, 采用框剪结构设计?建筑主体高45m,综合楼地面为交通工具存放地, 地下室作为机动车停放点及战时人防场所?建筑造型力求大气?美观?3 简约现代风, 与周边建筑相互协调?
3.2 BIM 技术在建筑设计中的应用
3.2.1 概念设计
设计人员利用BIM 技术对建筑场地进行了多次比较, 综合建筑项目的各项要求确定建筑位置及形体?具体过程如下: 首先, 用数据模型构建施工场地环境, 使用专业软件测试施工现场的风环境?测试结果显示施工现场的风环境满足建设要求, 但是较低的风速不利于过渡季自然通风?其次, 构建场地模型, 分析太阳辐射情况?模型显示周边建筑造成大量辐射量分布不均匀, 辐射量呈南北递减特征?最后, 对北侧居住建筑的日照遮挡进行模型分析, 为建筑物不具规划提供参考?
3.2.2 方案设计
方案设计阶段工作主要内容为根据设计要求, 建立建筑与设计环境的基本关系, 提出空间建构设想, 为后续工作提供依据和指导?本项目中, 利用BIM 技术进行了组织空间?确定以及优化建筑风格等内容?第一, 由于项目属于单位科研及办公大楼, 建筑空间需分配需要与各个部门紧密相连?方案设计充分利用模型的模块功能,计算平面分配数据, 利用BIM 技术对数据和模型进行调整?第二, 建筑对绿色节能有极高的要求, 因而设计前使用BIM 技术导入IES 分析软件, 分析体块方案的能耗, 深入分析体块的优缺点, 提出符合可持续要求的指导性意见, 使方案设计策略更具针对性?第三, 使用BIM 模型分析不同设计方案的环保型, 再从多方面要求进行分析, 选出“最佳方案”, 再结合其它方案的优点优化最佳方案?
3.2.3 初步设计
本工程项目在BIM 技术创建的三维环境下设计方案, 与传统建筑设计相比, 三维环境下的工作流程和数据流转等设计环节发生明显变化,设计效率及质量更高?第一, 使用BIM 技术对细节进行精细化设计, 提高设计质量?例如楼梯间下部设计, 利用BIM 技术度楼梯间下部进行反复解剖, 使该区域空间设计更加精细化, 空间利用率也更高?第二, 使用BIM 技术实现各专业协同?例如三维环境下设计将管线综合工作前移, 设计过程中可以及时发现管线较差和碰撞问题, 减少了后期工作量?第三, 利用BIM 模型分析建筑设计的可持续性, 提出和确定绿色建筑节能措施及可再生能源利用策略?初步设计阶段BIM 模型分析包括整体分析, 计算自然通风数据, 指导优化策略?根据室内增加的墙上通风口, 增加自然通风?使用BIM 模型分屋顶太阳辐射量, 确定太阳能集热器方案?集热器排布方式?
3.2.4 施工设计阶段
本工程采用AutodeskRevit 系列软件, 结合现行图纸规范对于软件默认样本中的标高?尺寸?文字样式?线型线宽?对象等样式进行定义,制定了适合自身的BIM 企业标准?第一, 使用BIM 技术绘图, 实现了从三维数字模型直接打印二维图纸, 满足最终出图要求?第二, 利用设计阶段BIM 模型, 深入处理模型, 获取施工所需模型资源?再根据施工方法, 对管线安装工序进行分析, 并进行了施工方案模型, 提高了施工方案的可行性?第三, 对BIM 模型进行补充, 向模型中加入附属构件, 针对设计模型进行编码体系设置, 深入拆分模型, 使模型满足算量及排期要求?
结语：
智能化建筑是一个新的概念, 包括许多先进系统,比如火灾监控、通信还有自动化系统.随着计算机科学的不断进步, 计算机技术已广泛应用于智能化建筑, 是智能化建筑的技术支撑.可以有效降低建设成本, 提高施工效率和施工质量,促进智能化建筑更好的发展.
计算机科学论文参考资料：
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