新时代文化自信视角下科幻类动画场景中的经典建筑存在异形结构多、结构造型复杂等特点。以某城市商业综合体为研究对象,从BIM模型的建立到施工模型运用再到运营模型运用,模拟科幻电影中虚拟的动画场景,建造出经典建筑,达到提高设计效果、精细化施工管理、模拟运营策划的目的,从而提升项目的投资效益。
新时代,城市建筑物不断朝艺术化、复杂化、精细化方向发展,科幻类动画场景经典建筑如武汉绿地中心、天津117大厦、中国尊、中央电视台、鸟巢体育馆、柳州万象城等,造型特异、结构复杂,无任何可参照物,简单的平面布局图在政府单位报批报建、建设单位招标时,无法做到可视化汇报,因此需要对此类建筑进行建模并与艺术、文化结合,从新时代文化自信视角下实现漫游技术动画效果[1]。
1研究对象概况新时代文化自信视角下城市商业综合体——柳州万象城,取其“龙城”寓意,在建筑立面顶部采用竖线条仿金属涂料形成宽窄条状纹理,宛如一条长龙盘于建筑之上,并附上中国红象征柳州城市欣欣向荣的发展前景(见图1),这是文化自信的展现。中间段由锈石面和玻璃面结合广告位有机交错布局,形成犹如现在柳州城市万象更新的崭新风貌。建筑底部设计结合广场和室外平台面与人的关系最密切,运用多种材质体块和橱窗展示面,营造丰富的商业氛围。靠近广场预留商铺外摆区,为人们带来多角度、多方位欣赏建筑与城市风貌的视觉体验,形成艺术美感,以文化自信的视角传达科幻类动画场景与建筑紧密结合。
柳州万象城地下2层(分别为3。90m和6。30m),地上5层,建筑高度为27。05m,建筑面积192500m2,是集商业、餐饮、车库于一体的综合性建筑,包括多种幕墙形式,并互相关联形成统一体(见图2)。幕墙包括石材幕墙系统、明框玻璃幕墙系统、玻璃盒系统、玻璃橱窗系统、铝板幕墙系统、广告灯箱系统、屋面格栅系统、采光顶系统、雨篷系统、出入口门系统。
幕墙分为明框幕墙与石材幕墙,包含玻璃盒子、玻璃橱窗和铝板幕墙系统;广告灯箱系统广告位边框采用氟碳喷涂铝;铝合金装饰格栅系统采用“Z”字形铝合金型材,表面氟碳喷涂处理;雨篷系统包括半铝板半玻璃雨篷、西南面半铝板半玻璃雨篷、西北入口全玻璃雨篷,铝板采用氟碳喷涂铝单板,玻璃采用钢化夹胶彩釉玻璃;采光顶系统面板采用钢化中空夹胶玻璃和铝板(氟碳喷涂)的组合形式;地弹门系统采用钢化超白玻璃,门框为不锈钢门套,采用拉丝不锈钢板。
2文化自信视角下科幻类动画场景与建筑漫游技术结合的重点文化自信视角下科幻类动画场景与建筑漫游技术的结合,在设计阶段,建筑漫游技术可以对科幻类动画场景设计上需要进行模拟的一些事件进行模拟实验,如节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟和热能传导模拟等[2]。在招投标和施工阶段可以进行四维模拟(基于三维模型描述项目施工过程),也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,从而确定合理的施工方案。还可以进行五维模拟(基于三维模型的造价控制),从而实现成本控制。在后期运营阶段,还可以模拟日常紧急情况处理方式,如地震人员逃生模拟和消防人员疏散模拟等。
3文化自信视角下科幻类动画场景与建筑漫游技术结合的方式3。1科幻类动画场景与设计建模建设工程常规做法为根据业主开发土地尺寸、功能、效果需求进行设计,建筑设计师结合国家、地方标准将设计效果图反馈在平面图上供业主参考。文化自信视角下将科幻类动画场景方案设计阶段受业态、功能不确定性的影响需要多次评审,每次评审均需要进行修改,平面图不能有效反映设计效果,改动工程量大,采用BIM建模进行方案设计,可直观进行漫游,动态了解设计情况,方便评审阶段直接修改[3]。
文化自信视角下进行科幻类动画场景与设计建模的方案设计,设计主要阶段BIM建模包括楼层及高度、外墙边线、墙柱排布、门窗、室外环境等,此类模型深度不够,仅用于方案的探讨评审,只有改变其中的布置位置并逐步加以完善,才能达到业主的业态功能要求。
将科幻类动画场景与设计建模结合在图纸设计阶段进行BIM建模时,组建项目需要的组合构件如基础、梁、板、墙柱、门、窗、管线、设备等族库,根据业态需求,确定和修改各种构件的参数,通过这些建筑物构件在软件中的数据关联和智能互动,形成最终的BIM交付模型。所有平、立、剖二维图纸都可以根据模型生成,因为图纸都来源于同一个BIM模型,所以所有图纸和图表数据都是互相关联的,也是实时互动的,从根本上避免了不同视图和不同专业图纸出现不一致的现象。
3。2运用施工模型环形车道采用双向放坡,坡度质量要求高,采用BIM建模,从向内向上两个方向分析、核对1m×1m方格交点的标高,精准交底和现场施工,提高坡道实体质量。
在基础集水井等结构复杂的部位,对基础钢筋进行BIM建模,将钢筋的尺寸、样式、排布方式通过三维显示,调整布置方式,漫游进行交底。
采用BIM建模进行现场总平面的布置,规划人车分流道路、材料堆场、塔吊、施工电梯等的位置,等比例一一布置在BIM模型上,预演施工进度,分析存在的问题,进行施工前调整,降低功耗,减少成本。
BIM技术为实现模板工程的精细化管理提供了一种新的技术手段。通过建立工程模型并输入相关信息,自动分析有无高支模区域,对模板工程进行设计计算,输出满堂架搭设平面、大样图及钢管、模板材料量,据此编制完善的模板工程策划方案,提高项目模板工程的管理水平和施工质量[4]。
利用BIM软件1∶1建立与工程实际完全相符的钢结构3D全真模型,在钢结构建模过程中综合考虑制作、安装、土建、运输、机电、给排水、暖通等各专业的要求与联系,最后生成满足钢结构采购、运输、制作、安装等各方施工需求的相关专业报表和细化图纸。
通过BIM进行图纸校核、碰撞检查,各专业间协调发现并解决图纸问题。改变以往管线综合是由不同专业的设计人员通过二维图纸结合各专业意见进行的局面,运用相关的BIM软件进行碰撞检查,科学合理地优化管线布设,既保证管线的正常使用,又达到美观舒适的效果。运用软件漫游检测功能,发现现场管道和通道存在的问题,弥补平面检测的不足。
利用深化设计成果,将深化设计BIM或CAD(采用CAD图纸时需根据设计单独录入高程信息)数据经软件处理后导入测量机器人手簿中实现设计数据到测量定位数据的转化,再通过现场定位放样实现指导现场施工。
基于测量机器人高效而精确的放样定位功能,将BIM模型中的设计坐标与尺寸以特定的数据格式导入测量机器人,结合施工现场轴线网、控制点及标高控制线,实现精确的施工放样,推动施工工作。
结合BIM模型完成配件的预制设计与加工,实现预制构件施工和布置可视化,指导配件的数字加工和工厂化预制,实现绿色施工,节省材料和人工。
通过模拟建造过程(见图3),可以身临其境感受4D建造过程,全方位感受施工模拟,不再是单纯的视觉感受,更是便于施工交底和控制进度[5],也是文化自信视角下科幻类动画场景与建筑漫游技术结合的体现。
3。3运用运营模型运营根据接收总包移交的BIM模型,备注施工过程中拆改的部位,结合运营过程中出现问题维修的部位及维修的内容与时间,当后期再次出现相同问题时可以直接查找,整改一步到位,避免复杂管线区域问题查找困难、拆除工作量大的情况。
运营阶段采用BIM模型,标准编号所有店铺、停车位的信息,在每层电梯口部位设置三维模型导航系统,指导游客需要乘坐的电梯、时间最短的行进路线。
采用BIM模拟店铺人员的流动情况,为游客规划路线,避免在人员多的位置排队。
采用BIM模型模拟突发事件应急预案,演示应急过程中的人员疏散方式、应急人员和物资的到位情况,如何在人员较集中的地方如电影院、餐饮店等进行人员疏散以及其他位置人员移动的情况。
4检查效果通过BIM模型漫游检查,该工程共协调解决870处问题,主要集中在碰撞、标注、功能、专业冲突方面。较传统的分专业平面图纸,通过BIM模型漫游技术,将不同专业信息反映在同一模型中,按照施工部署,模拟建筑物施工,检查出图纸存在的问题,分析施工安排的合理性,达到节能降本的绿色施工效果。
5结语在文化自信视角下,通过运用建筑漫游技术,可以实现科幻类动画场景中的经典建筑可视化。利用BIM建模实施模拟施工、碰撞检查、三维图纸会审、漫游、模拟人员疏散、技术交底等步骤,全面展示此类工程从设计、施工到运营的全过程,并将工程全面模拟,如设计阶段的建筑物功能模拟、施工阶段的可施工性分析与施工优化以及运营阶段的应急演练,提高业主的满意度,保证设计能够精准反映业主意图,同时实现精细化施工管理、高效快捷的运营。
参考文献[1]全厚发。建筑设计视角下VR技术在建模方面的应用[J]。现代雷达,2022,44(12):128-130。
[2]刘一,刘江涛。城市级实景三维与BIM集成技术研究与实践[J]。测绘地理信息,2023,48(1):73-76。
[3]宋文博。BIM技术在建设施工项目中的应用研究[D]。长春:吉林建筑大学,2018。
[4]徐慧明。基于BIM原理多专业协同设计及应用的研究[D]。沈阳:沈阳建筑大学,2020。
[5]高华。虚拟现实技术在建筑景观漫游动画设计中的应用[J]。建筑经济,2022,43(11):107。
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