当前,国家大力提倡信创理念,在此背景下,建筑业作为国民经济的重要产业,将成为创新场景活跃的阵地。其中,设计软件是数字建筑业务的龙头,身处产业链竞争的首发地位。毋庸置疑,国产建筑设计软件未来将迎来属于自己的春天。本文分享浙江工业大学工程设计集团有限公司运用国产BIM软件深化设计及设计算量一体化应用的创新实践,以期为行业企业的数字化、智能化应用提供参考。
浙江工业大学工程设计集团:打造智能化+BIM+设计算量一体化新链路
浙江工业大学工程设计集团有限公司成立于1987年,是一家依托综合性工科大学雄厚师资及相关学科,以较高的科研水平和先进的科研技术装备为优势,集设计、建设、科研三位一体的工程咨询企业。
世互未来中心生产研发基地项目位于杭州市钱塘区,规划地块位于新加坡科技园内。项目总建筑面积29320平方米,其中,地上建筑面积21270平方米、地下建筑面积8079平方米,建筑高度99米,主体采用现浇框架核心筒结构,外部采用全幕墙设计。
在世互未来中心生产研发基地项目中,浙江工业大学工程设计集团有限公司通过人工智能与国产BIM软件技术相结合,围绕智能化+BIM+设计算量一体化三个维度,打造全新的设计链路,最终较好地完成项目要求。
国产化BIM数维软件三维辅助设计:精细化模型的调整与出图
在项目初始阶段,浙江工业大学工程设计集团有限公司基于建筑设计Al技术,完成方案设计、优化设计和二三维一体化施工图设计等多个环节。当需要更为精细、准确的模型时,则将AI模型软件生成的三维建筑模型导入数维软件,对模型进行进一步的深化调整。
广联达BIM设计协同平台支持50+方案设计文件格式导入以及建筑类常用格式的导出,实时、精准、高效的构件级提返资,设计数据能够上下游延伸,设计成果一键出量,设计施工一键传递,从而实现BIM价值无限延伸。依靠数维软件协同平台的优势,可以实现多文件格式导入,在原来模型的基础上做深化调整设计。
建筑专业
首先,将AI生成的三维模型导入数维软件中,由设计人员根据顶、剖、底、深度4个值进行深化调整,并核实是否满足设计需求。针对标准层较多的建筑,无需多次复制,直接采用标准层功能映射关系,完成模型调整。
在出图方面,建筑专业设计时需要三道尺寸标注,如今这项繁冗的工作已不需要设计师自己一道道去标注,可以通过智能识别建筑外围构件,快速标注门窗洞口的第三道尺寸线,使平面和立面的所有尺寸都自动标注完成,与对齐标注完全一致,从而极大地提高了设计效率。
结构专业
通过直接导入的AI结构模型,就可以生成结构专业三维模型,高效、准确地完成初步建模工作。生成三维模型后,再经过结构专业设计人员的局部调整和细化,即可完成结构模型。再次选择计算模型,导入结构构件计算信息,即可进行后续自动出图工作。在配筋出图设置功能内选择合适的配筋出图参数后,将自动完成相应标准层的梁、板、竖向构件等平法施工图。检查平法施工图,可手动调整局部配筋,确认无误后,即可导出本地CAD文件。导出后,应再次检查CAD生成成果是否正确。通过上述步骤,即可完成软件结构专业的正向设计。
机电专业
将AI模型软件生成的机电三维模型导入数维软件中,即可直接生成可编辑的机电三维模型,并能对其进行深化设计。比如,在喷淋系统设计中,可由数维软件自动识别建筑、结构构件并布置喷头及管线;在选择水流起端及方向后,又可自动对所有管道参数进行计算赋值。相较传统设计模式,数维中的设备计算和布置更为快速、精确。模型深化完成后,便可一键生成管道尺寸标注并与模型数据双向同步。比如,可以直接在风管的标注上修改尺寸、标高,对应的模型属性也会发生变化。标注完成后,即可导出生成机电专业的施工图纸,并用于后续的工程量计算和施工图纸审查。
数维软件实现BIM算量:高效准确的工程量计算
数维的建筑、结构和机电三个专业都可以通过GFC格式,由设计师按照规范建模之后,把成果直接导出到广联达土建和安装算量平台,继续进行工程算量工作。
首先,要对各种工程做法进行设定,包括楼面工程做法、内墙面工程做法、踢脚工程做法、外墙面工程及屋面工程做法。然后,对项目的基本情况进行设置,需要与建设工程规划许可证的项目情况相一致,对工程量计量清单计算规则进行设置,包含墙体、门窗等,接着便可计算生成工程量汇总表,整个的计算过程仅需几分钟。
在该工程中,经对数维生成的工程量清单与预算单位的清单进行对比,达到了100%的一致,从某种意义上讲,BIM算量比传统算量更为准确。通过数维进行算量,可大大提高效率,与传统算量方式相比,导出算量清单的总时长减少了将近50%。
建筑设计AI辅助设计的多个阶段:从方案设计到二三维一体化施工图设计
需要重点强调的是,浙江工业大学工程设计集团有限公司在该项目中进行了实践创新,即采用建筑设计AI辅助设计。在方案设计阶段,利用AI进行造型设计和前期概念方案生成,并通过控制效果图和生成建筑平面图来实现设计目标。在优化设计阶段,利用风环境分析、节能优化、幕墙优化等手段进行建筑性能优化,并借助AI生成优化数据和Python代码来辅助优化设计。
在二三维一体化施工图设计阶段,通过解析和识别平面图纸,利用AI大语言模型进行识图和生成BIM三维数字模型,实现二维图纸与三维结构化数据的转换翻译。通过二三维一体化设计,可以大大提高设计效率和准确性,实现完美的设计图纸和建筑模型。
将AI与国产BIM相结合,可以更有效地将二维的设计图纸与三维的建筑模型进行联动,从而实现数字与可视化设计。这种结合能够显著改善设计质量,提高施工效率,并为建筑项目的成功交付和运营提供强大的支持。
未来,浙江工业大学工程设计集团有限公司将继续提高数字化应用能力,不断培养数字化人才,努力成为数字化转型“先锋军”。(本文作者张晖、徐浩、何子昂来自浙江工业大学工程设计集团有限公司)
来源:《中国勘察设计》杂志