淺談BIM技術在住宅建筑設計中的應用

戴晉

摘要：時代在發展，人們也逐步提高了設計與建設住宅的要求，傳統建筑設計方法，難以與現代住戶形成的舒適度體驗有效符合，因此要不斷改進傳統設計思想，創新設計建筑方法，保證生活環境和設計的協調程度。本文針對BIM技術，科學分析了這項技術的概念與特點，提出實際應用對策。

關鍵詞：BIM技術；住宅建筑；設計；應用

信息技術的迅速發展，一定程度提高各個行業管理水平。在建筑行業可持續發展中出現了BIM技術。在設計與施工中建立數字三維模型是關鍵內容，并成為住宅建設的主要組成結構，強化設計能力對社會健康發揮了推動作用，科學引入BIM技術，成功改進了信息模型，徹底轉化了建立信息的流程，一定程度提高了設計水平。

一、BIM技術基本內容

（一）技術概念

實際上BIM技術屬于建筑模型的簡稱，主要利用全新信息技術界定內涵，獲得大量項目數據，并成功分析建筑物以及建立外形。這項技術體現出創新模擬特點，與各個領域內容有機結合，協調處理各個學科的理論知識，為應用領域提供統一服務。

（二）技術特點

第一，協調性。針對建筑設計過程中不同位置的設計有效協調，基于綜合角度有針對性的進行協調處置。建筑設計中的數據和參數可以通過BIM技術有效協調，憑借這一結果提出了人工檢查，避免發生不協調現象[1]。

第二，模擬性。BIM技術應用在建筑設計中表現出模擬特點，在虛擬環境中BIM技術建立三維模型，在虛擬環境中確保建筑模型達到科學調整的目標。這一模擬特點，科學指導了項目設計，保證設計滿足規范要求，對設計不足有效解決。

第三，可視性。可以利用這一特點設計三維視圖。通過BIM技術全面展示設計理念，并且保持可視化狀態，全方位展現三維效果，一定程度強化了設計準確性，增加了經濟收益，獲得更加完善的設計。

二、設計應用

（一）前期的模擬設計

主要是按照相關設計虛擬產生的模型，因此，在正式建設之前利用BIM技術對施工方法、內容、過程等有效模擬，從而找出設計缺陷，及時調整設計方案。不僅如此，對于招投標方案、運輸等情況還可以利用BIM技術實施模擬，找出存在的問題，有效降低投入成本[2]。

（二）動態控制

在動態設計中應用，主要圍繞施工內容對工期有效模擬，并歸納信息，在這一前提下設計建筑。動態控制對基礎設計有效完善，根據實際情況開展設計，更關鍵的是強化控制力度，直接體現設計住宅的內容[3]。

設計、施工之間關系密切，利用BIM技術設計建筑模型，對設計與施工內容整體把握，在這一前提下模擬建設工期，精確設計每一項建筑施工時間。根據建筑利用BIM技術設計動態模型，從而對設計流程動態追蹤，結合建設時間對消耗資源情況科學調節，保證設計的合理性。

（三）可持續發展設計

在規劃處理利用BIM技術建立建筑整體框架，與可持續發展需求相符。在設計匯總，通過模型對建筑實踐流程綜合描述，客觀利用3D和4H模型對預先設計有效模擬，初步產生一個最初的設計思想。在這一環節利用BIM能夠思考持續性，基于另一角度分析，獲得環境、社會經濟效益之間的平衡發展，并找出信息中的復雜矛盾，為決策提供有力參考。之后利用計算機構建精確的3D模擬，通過耦合處理形成4D模型，還可以開展5D模擬，這一處理信息制度體現出有效性。在設計過程中，設計人員整體控制各方面信息，還可以思考住宅的人文和審美特點，同時向業主展示模型效果[4]。

（四）在節能、環保中應用

我國污染問題更加嚴重，人們對綠色居住環境更加迫切。目前很多住宅設計都會引入綠色思想，不僅需要在施工中盡量減少排放灰塵，降低噪聲污染概率，還應在施工中利用綠色環保材料。利用BIM技術模型對建筑耗能情況有效模擬，幫助人們分析建筑能耗情況。比如采光。大多數建筑在設計中尚未對附近環境變化科學考慮，嚴重影響了建筑采光效果，造成很多用戶需要在白天利用開燈進行照明，威脅了居住舒適度，增加了能耗。

三、設計優化實踐

（一）項目情況

某高層住宅在設計開發施工方案時，除了施工管理產生的需求之外，也需要重視物業管理。因此，可以利用信息化方法對操作模式不斷改進，提升管理業務水平，利用BIM技術創新建模方式。

（二）BIM建模

1.模型檔案架構

具體包括建筑、結構與機電，其中最復雜的內容是機電，牽涉了電力、電信、給水等。三個方面匯總產生BIM模型檔案，科學利用整合系統，采取可視化溝通與沖突檢查。

2.基礎模型建模

建設模型主要是為了檢查機電沖突，產生可以參考的基礎數據，最大程度彰顯檢查效益。在建筑模型中構建各個組件，根據設計發包圖建立模型。結合樓層和專業類型設計檔案，降低編輯操作帶來的計算機負荷，提高操作效率。

（三）設計應用效益

1.硬碰撞管線

在地下室頂棚設計兩處降板區，前段與后段分別設計15cm和30cm，但配置機電管線人員對降板區缺乏全面了解，依然根據高層對電纜橋架和母線槽合理配置。在沖突檢查模型時，發現梁和管線出現多處沖突。大多數管線都是進入工地以后自行裁切的，通過人工方式解決沖突路徑，但母線槽模鑄式總線是工廠統一生產，在工地直接進行安裝，若尚未科學分析圖紙。

2.改變業務流程

比如設計施工過程的機電套圖，BIM技術隊伍結合這一套圖對模型科學調整，再通過模型實現可視化溝通目的。向項目各方及時反饋平臺、檢查沖突報告和優化空間建議等。

四、結束語

在設計建筑中BIM技術發揮了輔助功能，可以直接體現建筑中的各種參數，對各個操作科學分解，準確發現設計出現的問題，一定程度提高了設計水平，降低了造成成本的投入，避免發生安全問題，保證設計的有效性，促使項目可持續發展。

參考文獻：

[1]楊婷玉.BIM 技術在高層綜合樓建筑設計中的應用研究[J].建筑知識，2016（14）：78.

[2]黃世超 .BIM 技術在施工圖繪制中的應用研究[J].土木建筑工程信息技術，2016（1）：112-114.

[3]王健男.基于 BIM 技術的被動式建筑設計探討[J].建筑節能，2016（11）：13-15.

[4]孔凡申，金輝.淺析 BIM 技術在住宅建筑設計中的推廣[J].科技致富向導，2017（5）：139.

（作者單位：航天建筑設計研究院有限公司大連分公司）