分析住宅建筑設計中BIM技術的應用

文/ 廖仲毅 上海經緯建筑規劃設計研究院股份有限公司浙江分公司 浙江杭州 310000

我國建筑住宅BIM技術設計還在起步階段，還沒有在全國范圍內應用到BIM技術，在實際企業發展中，BIM技術的使用也存在很多問題，阻礙了對此技術的使用，如何更好地實現BIM技術在住宅建筑設計中的應用是我國建筑行業需要解決的重要問題。

1、BIM技術的具體原理概念

所謂的建筑信息模型（BIM）就是利用幾何模型、結構性能和功能要求等進行綜合然后將整個建筑工程中的信息進行整合，并呈現在單獨的建筑模型中，這一技術是由美國的學者提出的。近年來，國內外的學者以此概念為依據，提出了多種不同的觀點，包括：虛擬建筑、3D模型和單個建筑模型等，利用BIM技術能夠實現不同專業的相互協調，此外，它還包括了整個建筑工程施工的數據信息，可以根據工程具體的設計施工要求，利用3D模型進行展示。最后，BIM技術還具有專門性，由于它是針對單一對象的CAD技術，也可以進行數字描述，也就是說，利用BIM技術可以將建筑信息呈現在一個電子模型中，促進建筑行業的數字化發展。

2、BIM技術的特征

BIM技術的特征為：可制圖性、優化技術性、模擬操作性、可視化性等特點。可制圖性指的是BIM技術能夠在看得見的模擬和建筑物展示之后，有效的幫助建筑人員編制相應的圖紙；優化性指的是在設計建筑住宅中容易出現的誤差以及漏洞，BIM技術能夠對其進行優化并且能夠及時性的提供一些準確性的信息以及技術標準，進而保證優化結果的準確無誤性；模擬性指的是在建筑設計過程中可以模式的具體事物，采用合理性的措施進行指導并施工；協調性是在設計過程中遇到的溝通性問題進行相應的解決并且進行協調，運用數據的形式提供產生問題的原因；可視化則是將建筑過程中每一個設計環節的活動能夠采用可視化形式表現出來，比如將建筑項目運營過程中的可視化展現出來。

3、BIM技術在住宅建筑設計中的具體運用

3.1 進行施工圖BIM反向設計，對設備專業管線綜合進行分析。隨著住宅品質的提高，越來越多的開發商及設計單位引入BIM進行管線綜合輔助設計。在地庫設計中通過BIM優化，能夠壓縮設備管線空間，通過降低層高來控制成本，另外一方面能夠優化地庫空間感官度。在地上住宅單體設計中，由于精裝修樓盤紛紛引入新風系統，地暖系統，智能化系統，而建筑對層高又控制得很死，因此需要通過BIM管線綜合，對戶內管線進行優化，并通過合理確定梁上留洞位置來協助結構施工。

3.2 利用BIM技術可視化性的特點驗證設計成果，指導施工

通過BIM技術，能夠將整個住宅小區的信息通過模型展現出來，達到直觀，易懂的效果。設計人員能夠在施工前提早發現住宅工程設計中的不足，并提出相應的改進措施，同時改進的效果能夠直接體現在模型中。現場工程管控人員也能通過可視化模型驗證施工完成效果。利用這項技術可以大大節省住宅建筑工程的管理成本和施工成本，并且能達到改善工程施工質量的效果。這種虛擬模型同時也可以用到招、投標方案中，準確地反映各單項信息的數據。

3.3 動態控制階段應用

在住宅建筑施工中，利用BIM技術建立起一個較為動態的控制模型，能夠合理的通知施工工程進度，及時對施工材料和施工方法進行合理的調整跟進。這樣的動態控制還能將施工中所消耗的實際物質和前期設計進行對比，整理出實際需要進行調整的信息，并及時進行反饋。同樣在建筑工程的施工中，實時的將多個信息利用BIM記錄下來，就能及時全面的了解建筑工程進度、施工過程及施工完成情況，這樣也能對整個施工過程進行合理的控制管理。而在BIM的技術支持下，在施工過程中的各部分和施工環節能夠實現信息的及時溝通，在交流溝通的基礎上，實現各環節部分的相互了解，并且保證住宅建筑工程的順利開展和及時的把握管理。

3.4 可持續發展設計中對BIM技術的應用

通過BIM技術能夠實現模型的構建，在總體構架及方位的設計及選定前通過相應的模型對可持續發展方面的目標進行達成。設計人員借助模型對建筑實踐及建造的整個過程進行模擬和描繪，并且通過該項技術中三維及四維模型對事先設計的過程進行模擬并做出相應的平衡，形成初步設計理念。設計人員在理念設計時期便能夠對可持續發展方面的問題進行考慮，對設計方向、內容等進行調整，使社會效益、經濟效益以及環境效益等方面的綜合效益實現最大化。以某住宅建筑設計工作為例對BIM技術應用方面的工作進行分析：通過REVIT軟件分析工具對設計工作進行輔助，通過對住宅建設位置巖石分布、地質環境、已經存在建筑情況的模擬，掌握更多住宅建筑設計工作需要了解的內容；此外該技術的應用可以對自然環境雨雪天氣、大風天氣等方面進行模擬，對噪音及光照方面情況進行呈現，進而使設計人員將冬季取暖、夏天遮陽等方面的工作考慮在內，并且將本地人文主義、風土人情一類的信息進行錄入，對地區經濟情況進行錄入，最終使設計工作更加科學合理。

3.5 利用BIM技術開展正向設計

所謂的正向設計，是指直接在三維環境下進行設計，利用三維模型和其中的信息，自動生成所需要的圖檔，這個信息涵蓋了建筑、結構、暖通、給排水、電氣自動化等各種單專業信息。這個設計過程，對信息模型建立的準確度及各專業之間的協同度要求非常之高。但最終的設計成果保證了圖紙和模型的一致性，減少了施工圖的錯漏碰缺，對于設計質量有很大的提高。在目前階段，已有許多大型設計院嘗試開展BIM正向設計。

結語：

BIM技術實現了規范化管理，并以數字模型構建為基礎，在保障數據精準度和完整性的同時降低工程難度，達到提升建筑工程質量的目的。這一技術在住宅設計領域有著巨大的發展前景，也是設計行業一個跨時代的變革。在當前的市場環境下，在保障建筑質量和企業效益的同時，需要研發團隊和企業公共努力，進一步優化設計平臺的操作性，以達到普及性。另外也需要政府層面的協助支持，出臺更多規范文件來推動這個技術的發展。只有從設計圖紙到圖紙審查，到最后的項目驗收，均采用BIM技術為平臺，才能完全發揮該項技術的核心能力，將建筑信息模型完整傳遞下去，達到項目精細化管理的同時更好地推動住宅建筑長期健康發展。

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