BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

王娟

（南昌市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司　江西　南昌　330000）

BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

王娟

（南昌市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司江西南昌330000）

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化腳步的加快，建筑行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，房屋建筑是城市化前進(jìn)的標(biāo)志之一，因此房屋建筑作為建筑業(yè)重要的組成部分在城市的發(fā)展中具有重要的作用。住宅建筑的設(shè)計(jì)在建筑業(yè)當(dāng)中需要進(jìn)行不斷的完善和進(jìn)步才能適應(yīng)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展腳步，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用在住宅的建筑上能夠減少消耗、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、優(yōu)化建筑環(huán)境。信息的發(fā)展是社會(huì)各行各業(yè)開(kāi)始面向信息化的新發(fā)展，房屋建筑行業(yè)也不例外，BIM是建筑信息模型的建成，它的應(yīng)用在房屋的建筑之中具有十分重要的作用，本文對(duì)BIM在房屋住宅建筑中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用做進(jìn)一步的分析。

BIM；住宅；建筑設(shè)計(jì)

前言

建筑產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步使房屋住宅技術(shù)有了新的突破和進(jìn)展，從古至今住宅的建筑技術(shù)一直是人們探索的關(guān)鍵，人們住宅技術(shù)的進(jìn)一步變化和先進(jìn)的建筑形式是城市發(fā)展和人們生活水平提高的表現(xiàn)，為了進(jìn)一步的改善人們的生活環(huán)境，本文從建筑信息模型的設(shè)計(jì)入手開(kāi)始探討，對(duì)現(xiàn)實(shí)情況中出現(xiàn)的各種住宅設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行研究和討論。

1　BIM技術(shù)的相關(guān)概述

1.1BIM的概念

BIM是英文Building Information Model的縮寫(xiě)，翻譯成中文就是建筑信息模型。這是一個(gè)在住宅建筑中的概念，由美國(guó)的查克伊斯曼提出。BIM所表達(dá)的概念是建筑信息的模型是集合了多種模型和建筑功能以及建筑過(guò)程中設(shè)計(jì)到的建筑構(gòu)件的性能，表達(dá)了在整個(gè)的建筑工程之中，所有涉及到建筑的方方面面信息的合成，是一種信息的匯集和整合，也包含了工程建筑的進(jìn)程、管理以及建筑施工的整個(gè)過(guò)程的監(jiān)督。這種概念在過(guò)去的建筑業(yè)中多次的被運(yùn)用到，主要是一些虛擬的建筑模型的運(yùn)用，這些模型對(duì)現(xiàn)實(shí)的建筑施工和建筑行業(yè)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。BIM技術(shù)在工程建筑中具體的運(yùn)用是在工程的繪圖和進(jìn)度表的生成方面，也在建筑的信息創(chuàng)建方面有所體現(xiàn)，主要為工程建筑的信息和質(zhì)量負(fù)責(zé)。

1.2建筑在信息時(shí)代的表現(xiàn)-IBM技術(shù)

當(dāng)今時(shí)代，信息科學(xué)技術(shù)充斥著人們生產(chǎn)生活的方方面面，人們的吃穿住用行都離不開(kāi)信息的支撐。在建筑領(lǐng)域，信息的接入使建筑行業(yè)向著新的發(fā)展方向變革，傳統(tǒng)的建筑信息形式在新的科學(xué)技術(shù)的影響之下，將建筑行業(yè)的信息更加的擴(kuò)大化，從設(shè)計(jì)到施工都利用信息在交流。BIM技術(shù)的作用是能夠創(chuàng)建虛擬的建筑模型，這種建筑模型包含了建筑的構(gòu)造和建筑整個(gè)綜合的數(shù)據(jù)庫(kù)，將所有的信息集合于一身，在建筑中能夠用到的信息在這個(gè)模型中都有所體現(xiàn)。

2　住宅建筑的概述

2.1住宅建筑的以人為本的原則

每個(gè)行業(yè)都有自己的運(yùn)行制度或者相關(guān)的守則。在建筑業(yè)中，住宅建筑經(jīng)過(guò)很多年的發(fā)展也具有了自己的建筑守則，住宅建筑是為人服務(wù)的，首先就是以人為本的建筑守則，住宅的設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足建筑的要求還要滿(mǎn)足人們的居住要求，適應(yīng)性、便捷性等方面要有突出的表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)人的居住理想。以人為本的建筑理念要使居住者參加到建筑中來(lái)，在房屋的規(guī)劃、小區(qū)的規(guī)劃和住宅的設(shè)計(jì)中融進(jìn)多元化的理念和人文的情懷，滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的要求和人類(lèi)居住的美好愿望。

2.2可住宅建筑中可持續(xù)性原則

在住宅房屋的建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展當(dāng)中，人們離不開(kāi)賴(lài)以生存的環(huán)境，我國(guó)在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方面，不以犧牲環(huán)境為代價(jià)來(lái)?yè)Q取經(jīng)濟(jì)利益。這就要求，在住宅的建設(shè)當(dāng)中要遵守可持續(xù)發(fā)展的原則，保護(hù)建筑周?chē)沫h(huán)境，減少污染和資源的消耗。人和生態(tài)環(huán)境的友好關(guān)系還體現(xiàn)在遵照自然規(guī)律去建設(shè)我們的家園，在每一個(gè)地區(qū)都存在不同的生態(tài)環(huán)境和人文地理特征，這就需要進(jìn)行因地制宜的發(fā)揮建筑行業(yè)的特點(diǎn)，將地域性的氣候特點(diǎn)和地理特點(diǎn)融入到自己的住宅設(shè)計(jì)當(dāng)中，使住宅的建筑能夠在資源的節(jié)約和環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮積極的作用。

2.3我國(guó)住宅建筑中存在的基本問(wèn)題

在我國(guó)的建筑業(yè)中，房屋的建筑雖然一直在保持前進(jìn)，但是在發(fā)展的過(guò)程中還存在很多問(wèn)題和不足。我們主要從以下幾個(gè)方面去看：

首先，在住宅的建設(shè)當(dāng)中，缺乏綠色的建筑理念。城市化的加快，使建筑業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中只注重經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)和工程速度的加快，在設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中忽視了綠色施工和設(shè)計(jì)的理念，在能源的節(jié)約和使用上，以及建筑的可持續(xù)發(fā)展和發(fā)展綠色工程的理念上都缺乏綠色的環(huán)保意識(shí)。很多的建筑法律法規(guī)還不完善。缺少新的規(guī)劃技術(shù)體系，缺乏有效的行政監(jiān)管。

3　BIM技術(shù)和住宅的相關(guān)概述

3.1BIM技術(shù)是為住宅的優(yōu)化而產(chǎn)生的

每一種住宅的設(shè)計(jì)都能夠?yàn)楫?dāng)時(shí)的房屋建造創(chuàng)造一定的價(jià)值，在社會(huì)建筑不斷發(fā)展的過(guò)程中，人們對(duì)建筑形式的設(shè)計(jì)越來(lái)越高超，也越來(lái)越明確人們的建筑要求。為了進(jìn)一步改進(jìn)人們的居住環(huán)境和提高人們的住宅質(zhì)量，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。BIM技術(shù)與房屋建設(shè)的關(guān)系是服務(wù)性的關(guān)系，BIM為房屋的建筑而服務(wù)，在房屋的建設(shè)過(guò)程中使用BIM技術(shù)使之更加的便利和優(yōu)越。目前BIM在房屋的建設(shè)過(guò)程中，主要用于綠色理念的支撐，把IBM同能源的節(jié)約和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展結(jié)合起來(lái)，把房屋設(shè)計(jì)與節(jié)能設(shè)計(jì)巧妙的結(jié)合在一起，這樣在住宅的設(shè)計(jì)過(guò)程中也能夠更加便捷和準(zhǔn)確的進(jìn)行建筑能源和建筑材料的消耗性分析，以此更好的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的方案，圖1是BIM與房屋設(shè)計(jì)的基本框架圖。

圖1　BIM與房屋設(shè)計(jì)的基本框架圖

3.2BIM模型在住宅建筑設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

在住宅建筑的設(shè)計(jì)當(dāng)中，關(guān)于BIM的應(yīng)用主要是住宅的造型和住宅的景觀設(shè)計(jì)和住宅建設(shè)的節(jié)能設(shè)計(jì)。在房屋住宅的建造過(guò)程中，能夠滿(mǎn)足人們的居住是一項(xiàng)基本的條件，但是美觀也是一個(gè)重要的因素。一個(gè)房屋建設(shè)的美觀程度可以對(duì)居住者和建造者的視覺(jué)和心情狀態(tài)產(chǎn)生一定的影響。住宅景觀成為人們提高生活品質(zhì)和精神需要的一項(xiàng)基本要求，建筑師在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)景觀的設(shè)計(jì)要充分的考慮到當(dāng)?shù)氐牡匦翁攸c(diǎn)、氣候特點(diǎn)和水文情況。最主要的還有交通的設(shè)計(jì)，交通是人們出行必不可少的條件之一，因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中不能忽視對(duì)交通流線(xiàn)的考慮。圖2是BIM在某城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)圖。

圖2　BIM軟件設(shè)計(jì)的住宅設(shè)計(jì)圖

BIM在房屋的節(jié)能設(shè)計(jì)和住宅的方案設(shè)計(jì)上主要是利用建筑的信息模型和能量進(jìn)行分析工作。在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中要簡(jiǎn)化能量的分析和操作過(guò)程，GBS是一個(gè)能在IBM中進(jìn)行直接導(dǎo)入的一個(gè)建筑的模型，利用很多種類(lèi)的建筑信息對(duì)準(zhǔn)確的熱模型進(jìn)行合理的構(gòu)建，再根據(jù)建筑的規(guī)格對(duì)建筑的空間模型進(jìn)行假設(shè)，然后再利用當(dāng)?shù)氐臍夂驍?shù)據(jù)進(jìn)行模擬引擎的模擬。這樣在設(shè)計(jì)當(dāng)中，每一年的能量消耗和費(fèi)用的承載，以及建筑的冷負(fù)荷和照明空間的供暖等等這些數(shù)據(jù)就會(huì)呈現(xiàn)出來(lái)。

在BIM的設(shè)計(jì)環(huán)境中，建筑師在住宅房屋設(shè)計(jì)當(dāng)中創(chuàng)建的建筑信息模型可以與相應(yīng)的服務(wù)器進(jìn)行聯(lián)合，在IBM中的IFC格式的文件進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成ENERGEPLUS的數(shù)據(jù)格式，然后通過(guò)GBS進(jìn)行獲取IDF的格式。

3.3BIM技術(shù)在住宅建筑上的節(jié)能設(shè)計(jì)

BIM在房屋住宅建筑中的節(jié)能設(shè)計(jì)是房屋住宅設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟，BIM的建筑模型在創(chuàng)建的過(guò)程中涉及到虛擬的模型和大量的信息，其中包括幾何信息、數(shù)據(jù)和材料的性能和結(jié)構(gòu)。在模型和軟件的相互作用下就可以得到一個(gè)比較正確的分析結(jié)果，這樣就給設(shè)計(jì)師節(jié)省了大量的時(shí)間。目前所利用的是GBS在BIM中的直接利用和導(dǎo)入，利用這個(gè)技術(shù)來(lái)獲取大量的信息，建立起來(lái)比較標(biāo)準(zhǔn)的熱模型，按照不同的地域的不同房屋住宅建筑的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格，要對(duì)建筑的空間做假定的工作，然后在利用BOE-2.2模擬的程序進(jìn)行氣候的測(cè)定。利用BIM技術(shù)能夠節(jié)省很多2DCAD建筑設(shè)計(jì)的時(shí)間和精力，利用BIM只需要建筑師在整個(gè)住宅設(shè)計(jì)的過(guò)程中去進(jìn)行信息模擬和第三方設(shè)備的結(jié)合就可以了，通過(guò)BIM與ENERGEPLUS進(jìn)行結(jié)合在很多的建筑中有所利用，也在房屋住宅設(shè)計(jì)中廣泛使用。

4　總結(jié)

本文從BIM技術(shù)的理論發(fā)展和房屋建設(shè)當(dāng)中存在的基本問(wèn)題以及IBM的節(jié)能運(yùn)用進(jìn)行分析，重點(diǎn)在于BIM對(duì)城市化建設(shè)的推動(dòng)作用，在可持續(xù)發(fā)展中的促進(jìn)作用，BIM技術(shù)在住宅方面存在的基本的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析，希望這些分析對(duì)以后的建設(shè)發(fā)展能夠有推動(dòng)作用。

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TU241

A

1673-0038（2015）22-0017-02

2015-5-13

王娟（1987-），女，助理工程師，本科，畢業(yè)于華僑大學(xué)，主要從事建筑設(shè)計(jì)方面的工作。