BIM技術在建筑設計工作的應用和前景展望

文/付九衡　河海大學設計研究院有限公司　江蘇南京　210098

BIM技術在建筑設計工作的應用和前景展望

文/付九衡河海大學設計研究院有限公司江蘇南京210098

BIM技術的應用為建筑設計工作的開展提供了巨大的發展動力，其所具有的可視化、協調性、以及模擬性等優勢對提高建筑設計質量有非常重要的意義。本文結合某工程項目實例，對BIM技術在建筑設計工作中的應用問題進行分析，望對促進建筑設計質量的提升起到幫助。

BIM技術；建筑設計；應用；展望

在現代經濟社會快速發展的背景下，建筑行業正逐步進入快速發展的全新時期，城市化建設進程的規模化發展為新建建筑帶來了前所未有的需求。建筑設計項目復雜程度不斷增加，項目建設工期日益緊張，設計周期縮短，傳統模式下的計算機輔助設計方式正面臨著難以克服的瓶頸，且還不同程度上的存在協同性差、數據重復利用率低、專業配合程度低等問題。BIM技術作為一項面向建筑設計領域提供協同設計功能支持的重要工具平臺之一，在縮短建筑設計周期，提高設計效率，提升設計品質等方面的重要性不斷提升，有關BIM技術在建筑設計工作中的應用與發展也更受重視。

1、BIM技術概述

BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling），是以建筑工程項目相關數據信息為基礎所構建的建筑模型，通過數字模型仿真技術對建筑物相關信息進行仿真模型，具有信息關聯性高、信息完備性好、可視化、協調性、以及模擬性等多個方面的特點。將BIM技術應用于建筑設計工作中具有以下幾個方面的特點：①可視化水平高，BIM技術為建筑設計提供了可視化思路，使建筑設計中的線條式構件轉變為三維立體圖形，不同構件間的互動性、反饋性好，為建筑設計質量的提升提供了支持；②協調性好。BIM技術下所提供的建筑信息模型支持在建筑物建造前期對各個專業可能發生的碰撞進行協調，生成并提供協調數據，解決如電梯井與其他設計布置凈空要求、防火分區與其他設計布置位置、以及地下排水與其他設計布置位置的協調問題等。

2、BIM技術在建筑設計中的應用實例

xx住宅項目位于S市中心區域，氣候條件屬亞熱帶濕潤季風氣候，年均溫度為17.6℃，年均降雨量為1050.0mm，降水集中分布在夏秋兩季。xx項目為該市重點住宅項目，占地面積為5.48萬m2，總建筑規模為13.5萬m2。在建筑設計方面引入BIM技術進行優化，主要工作內容分析如下：

2.1日照分析

根據國家現行規范，住宅建筑在冬至日8：00am～16：00pm間的滿窗日照時間應達到2.0h以上。下圖（圖1～2）為冬至日不同時間下的日照陰影范圍圖，結合圖1～2可見：在該建筑物的規劃布局中，通過合理布局，在冬至日最不利日照條件下每棟樓不同時間段均能夠得到充足日照時數，滿足滿窗日照≥2h的基本要求。

圖1：冬至日上午日照陰影范圍示意圖

圖2：冬至日下午日照陰影范圍示意圖

在此基礎之上，選擇本建筑片區內日照條件相對較差的單體建筑作為分析對象，對冬至日全天日照時數進行模擬分析，分析結果如下圖（圖3）所示。結合圖3來看，顏色自淺至深分別代表日照時間5.0h至1.0h，該建筑物分析色彩以紅色、黃色居多，提示能夠滿足國家現行規范中對住宅建筑最短日照時數的要求。近建筑底層部位可見不足1.0h日照區域，提示在后期設計中可以通過綠化處理的方式加以改進。

圖3：單體建筑冬至日全天日照時數模擬圖

2.2采光分析

采光分析主要根據室內采光系數分布進行比較。除此以外，也可以根據實際需求，參考建筑想所處地區的光氣候分區，計算工作面所對應的具體亮度與照度水平，然后根據計算結果進行人工采光設計。采光設計的基本目標是室內采光達到均勻狀態，且實現對晝光照明最大限度的應用。由于BIM設計中采用全陰天模型，因此在設計中剔除直射陽光因素對采光的影響。本建筑項目中轉角區域戶型相對較為特殊，采光面分布廣泛，采光情況整體更加復雜。因此，在采光設計環節中建議于轉角區域采用圓形窗，引入兩側自然采光，并在采光條件最差位置退出露臺。轉角戶型在經處理后室內各個區域基本能夠獲得充足自然光線，且由于對轉角戶型做了退出露臺的處理，因此能夠使該戶型形成一個能夠與室外景色充分接觸的餐廳空間。經優化設計后的轉角戶型室內照度模擬圖如下圖所示（見圖4）。

圖4：優化設計后的轉角戶型室內照度模擬圖

通過對本建筑物轉角戶型采光的分析，結合立面對建筑室內各個房間窗的大小與形式進行了優化調節，除走廊等局部對照度要求不高的區域以外，其他區域在照度方面均能夠達到國家現行設計標準。

3、BIM技術的發展前景展望

建筑設計領域目前對BIM技術的應用還處于推廣嘗試階段，但BIM設計相關理念正逐步為建筑行業所熟悉，目前一些規模較大的設計院以及參與國際設計項目的設計單位均先后投入了BIM相關設計中，并取得了一定的成功經驗。雖然BIM技術的應用目前還存在硬件、軟件投入大，BIM軟件庫不足等客觀問題，但隨著BIM理念的不斷深化與發展，其在建筑設計領域中的應用勢必會更加確切與有效，為建筑領域的協同設計、優化設計、信息集成提供更加廣闊的發展空間與支持。

結語：

本文圍繞BIM技術在建筑設計工作中的應用問題展開研究與論述，探討了BIM技術的基本特點與優勢，并結合某項目實際案例，就BIM技術在建筑節能設計中的應用進行了分析，最后對BIM技術的發展前景做出了展望，望對促進BIM技術的進一步發展有所幫助。

［1］劉向峰，柳仲寶.基于BIM平臺的小型集成化建筑設計團隊建設研究［J］.建筑技術，2014，45（10）：949-952.

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