BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用研究

林懿

摘 ?要：在人口數(shù)量持續(xù)增加的趨勢下，對于住宅建筑的需求量也在明顯提升，給建筑行業(yè)的未來發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)與機遇。做好住宅建筑工程的設(shè)計工作，能夠為后續(xù)施工提供保障，實現(xiàn)對施工全過程的有效指導(dǎo)。文章將通過分析BIM技術(shù)的特點，探索BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);住宅建筑;設(shè)計;應(yīng)用

中圖分類號：TU17 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）24-0172-02

Abstract： Under the trend of continuous increase in population， the demand for residential construction is also increasing significantly， which brings new challenges and opportunities to the future development of the construction industry. Doing a good job in the design of residential construction projects can provide a guarantee for the follow-up construction and achieve effective guidance for the whole process of construction. By analyzing the characteristics of BIM technology， this paper will explore the application of BIM technology in residential building design.

Keywords： BIM technology; residential building; design; application

隨著人們物質(zhì)生活水平的提升，對于居住環(huán)境也提出了更高要求，只有做好住宅建筑的質(zhì)量控制工作，才能為其提供安全舒適的環(huán)境。在傳統(tǒng)設(shè)計工作當(dāng)中，由于設(shè)計方法與理念的滯后性，導(dǎo)致設(shè)計方案的合理性與可行性較低，難以實現(xiàn)對工程建設(shè)的有效指導(dǎo)。在建筑行業(yè)的繁榮發(fā)展當(dāng)中，多種先進科學(xué)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，BIM技術(shù)在設(shè)計階段的應(yīng)用效果也更加可靠，能夠促進設(shè)計工作效率與質(zhì)量的提升。尤其是三維模型的構(gòu)建，實現(xiàn)了對設(shè)計過程中多要素的有效整合，增進設(shè)計工作與住宅建設(shè)實際情況的密切聯(lián)系，從而防止在設(shè)計階段出現(xiàn)較大的失誤。因此，應(yīng)該明確BIM技術(shù)的應(yīng)用要點，充分發(fā)揮技術(shù)價值與優(yōu)勢。遵循實事求是的基本原則，制定針對性技術(shù)應(yīng)用方案。

1 BIM技術(shù)概述

BIM即building information model（建筑信息模型），融合了計算機技術(shù)和三維數(shù)據(jù)技術(shù)等多項先進技術(shù)[1]。通過對建筑信息的有效整合，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬建筑模型的構(gòu)建，監(jiān)督與管理工程建設(shè)的每一個環(huán)節(jié)。在參數(shù)設(shè)定中應(yīng)該以建筑構(gòu)件為依據(jù)，滿足數(shù)字化處理工作要求，編碼處理建筑構(gòu)件后能夠增進彼此之間的銜接性，增強數(shù)字化建筑模型的整體性。尤其是在現(xiàn)代化工程建設(shè)中涉及更多的數(shù)據(jù)信息，只有實現(xiàn)資源的快速共享，才能促進工程建設(shè)的順利進行。在設(shè)計階段應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠整合各類數(shù)據(jù)資料，使設(shè)計理念充分落實在施工環(huán)節(jié)當(dāng)中。

2 BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用特點

首先，BIM技術(shù)具有可視化的特點。在傳統(tǒng)設(shè)計工作當(dāng)中，對于CAD軟件的依賴程度較高，但是由于二維平面圖的局限性較大，難以滿足施工的實際需求。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)，則能夠為可視化分析奠定基礎(chǔ)，通過三維立體模型的構(gòu)建，幫助設(shè)計人員分析住宅建筑的各類影響因素，應(yīng)用報表和效果圖等實現(xiàn)對設(shè)計方案的優(yōu)化。其次，BIM技術(shù)具有協(xié)調(diào)性的特點。在設(shè)計工作當(dāng)中，需要對各個專業(yè)進行有效協(xié)調(diào)，應(yīng)用BIM技術(shù)可以促進建筑數(shù)據(jù)信息的快速共享，做好組織協(xié)調(diào)的同時，促進施工效率的提升，防止信息孤島效應(yīng)對工程建設(shè)質(zhì)量造成的影響。然后，BIM技術(shù)具有模擬性的特點。除了對現(xiàn)實中的建筑物進行模擬外，也能夠運用BIM技術(shù)對非真實事物進行模擬，從而幫助設(shè)計人員做好組織規(guī)劃工作，預(yù)測施工中可能出現(xiàn)的問題并制定針對性處理方案[2]。最后，BIM技術(shù)具有優(yōu)化性的特點。對于建筑信息的變化情況，則可以在信息模型當(dāng)中加以體現(xiàn)，使各個環(huán)節(jié)得到充分優(yōu)化。

3 BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用措施

3.1 實施空間規(guī)劃

住宅建筑的空間規(guī)劃，是設(shè)計階段的重點工作內(nèi)容，在分析住宅景觀和住宅造型時，需要依靠3D可視度分析和地形分析的方法，充分發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢。對于住宅建筑外部環(huán)境的分析，需要以地形分析作為基礎(chǔ)，明確建筑體量關(guān)系和地形變化情況。在此過程中應(yīng)該采用專門的分析軟件，為構(gòu)建住宅建筑模型提供可靠的數(shù)據(jù)支持。在實踐工作當(dāng)中，地理信息系統(tǒng)（GIS）的應(yīng)用較為廣泛，在地形分析圖的繪制中更加便捷和高效，提升了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的利用率。尤其是通過構(gòu)建GIS模型的方式，能夠滿足后續(xù)分析、計算工作的要求[3]。室外環(huán)境分析和室內(nèi)環(huán)境分析，是當(dāng)前可視度分析的兩個重要方面，通過模擬的方式了解住宅建筑的環(huán)境特點，尤其是可以構(gòu)建三維透視圖，及時發(fā)現(xiàn)在設(shè)計方案當(dāng)中存在的隱患問題并處理，加快工程進度。

3.2 開展前期模擬

前期模擬設(shè)計工作的實施，可以實現(xiàn)對住宅建筑施工內(nèi)容和施工方案的全面檢測，為設(shè)計施工提供可靠保障。在住宅建筑施工中的實際情況，都可以通過模擬情景獲取并分析，科學(xué)預(yù)測施工中可能出現(xiàn)的問題及原因，并在施工前對其進行有效處理，同時做好應(yīng)急預(yù)案的編制[4]。前期模擬工作還能夠為施工人員提供科學(xué)依據(jù)，實現(xiàn)對住宅建筑設(shè)計方案的不斷優(yōu)化，確保其滿足總體建設(shè)要求。運輸工作是住宅建筑施工中的關(guān)鍵點，在設(shè)計環(huán)節(jié)也應(yīng)該充分利用BIM技術(shù)對其運輸方案進行編制，使其為施工提供便捷。對于施工運輸和施工方案的優(yōu)化，能夠提升住宅建筑工程的質(zhì)量與效率，從而實現(xiàn)對成本的控制，滿足企業(yè)對經(jīng)濟效益的追求。

3.3 加強動態(tài)控制

動態(tài)控制設(shè)計也是住宅建筑設(shè)計工作的重點內(nèi)容，這是保障工程項目進度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。應(yīng)該在設(shè)計工作當(dāng)中采用BIM技術(shù)對現(xiàn)場實際環(huán)境信息進行收集與整理，同時借助于模擬模型進行統(tǒng)籌規(guī)劃與分析。尤其是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)建，可以綜合化管理各類數(shù)據(jù)信息，同時根據(jù)情況變化進行更新，滿足動態(tài)控制設(shè)計的要求。在住宅建筑工程進度計劃的設(shè)計當(dāng)中，應(yīng)該明確技術(shù)人員的職責(zé)，對進度規(guī)劃內(nèi)容進行不斷細化與完善，通過場景分析與觀察的方式，及時發(fā)現(xiàn)施工技術(shù)與方案中存在的問題，使其與實際施工要求保持一致[5]。動態(tài)模型的構(gòu)建，也可以實現(xiàn)對施工進度的有效調(diào)整，防止由于工程延期給企業(yè)造成的損失。

3.4 節(jié)能與能源利用

綠色化生產(chǎn)是建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，能夠在降低對自然生態(tài)環(huán)境影響的同時，實現(xiàn)對資源的高效化利用，從而達到節(jié)能減排的效果。為了對設(shè)計中的節(jié)能水平進行評估，應(yīng)該明確圍護結(jié)構(gòu)熱工性能標準值與設(shè)計值，通過能耗計算確保設(shè)計方案的節(jié)能性。設(shè)計人員應(yīng)該明確建筑的所需能耗，并與相同環(huán)境下空氣調(diào)節(jié)能耗與全年采暖情況進行對比分析，從而實現(xiàn)對圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的評估，這也是在設(shè)計工作當(dāng)中常用的權(quán)衡判斷法。還應(yīng)該在設(shè)計環(huán)節(jié)充分考慮到住宅建筑的形態(tài)、朝向和大小特點，同時確保熱工性能參數(shù)滿足行業(yè)標準與規(guī)范。熱工性能參數(shù)通常會反映在建筑施工圖當(dāng)中，應(yīng)該進行嚴格的節(jié)能計算，通過報告的形式明確設(shè)計要求與標準。采用BIM技術(shù)可以實現(xiàn)對上述數(shù)據(jù)信息的綜合處理與分析，節(jié)能標準與維護結(jié)構(gòu)參數(shù)的對比分析更具可視化特點，減輕設(shè)計人員負擔(dān)的同時，能夠保障數(shù)據(jù)的精確性與可靠性，防止出現(xiàn)計算誤差過大的問題。

3.5 設(shè)備選型與管道敷設(shè)

選擇合理的設(shè)備并保障管道敷設(shè)的合理布局，是住宅建筑設(shè)計的關(guān)鍵，BIM技術(shù)的應(yīng)用則能夠為其提供依據(jù)，通過可視化模型構(gòu)建，防止出現(xiàn)設(shè)計沖突問題。在傳統(tǒng)設(shè)計工作當(dāng)中，往往是采用CAD圖紙控制設(shè)備管道敷設(shè)工作，不僅效率低下而且會造成較大的誤差。尤其是在建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和設(shè)備管道設(shè)計中的聯(lián)系性較低，難以實現(xiàn)各專業(yè)的有效協(xié)調(diào)。因此，應(yīng)該合理應(yīng)用BIM技術(shù)，在仿真模型當(dāng)中體現(xiàn)各專業(yè)要求，增強設(shè)計工作的直觀性與整體性，實現(xiàn)對各個環(huán)節(jié)的有效銜接。尤其是在碰撞檢測當(dāng)中，可以明確管道的交叉沖突問題并優(yōu)化設(shè)計，防止在后續(xù)施工中出現(xiàn)設(shè)計變更現(xiàn)象[6]。跨專業(yè)整合設(shè)計的實現(xiàn)，能夠解決程序的繁瑣性問題，通過不同接口的設(shè)置實現(xiàn)對建筑參數(shù)的多角度分析，滿足分析軟件的應(yīng)用需求。

3.6 模型構(gòu)件制作

在建筑模型建設(shè)中需要制作模型構(gòu)件，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，建筑模型構(gòu)件可以通過數(shù)字代號表示，應(yīng)用數(shù)字模型替代立體模型。建筑信息參數(shù)化模型技術(shù)，在BIM技術(shù)設(shè)計模型中的應(yīng)用較多，在模型像素區(qū)分當(dāng)中以構(gòu)件的性質(zhì)和功能等為依據(jù)，包括了注釋符號像素和視圖像素等。參數(shù)設(shè)置的方式應(yīng)用于各像素當(dāng)中，使其標高、結(jié)構(gòu)形式、施工和材質(zhì)等得到明確。在實際應(yīng)用當(dāng)中，還應(yīng)該對住宅建筑的實際情況進行綜合分析，并合理調(diào)整像素參數(shù)，滿足各層平面圖、三維視圖和樓層剖面圖的繪制要求。對圖形的詳細信息進行標注，包括了尺寸標注、荷載標注、文字標注與符號標注等等，增強建筑結(jié)構(gòu)分析的直觀性，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)，提升住宅建筑工程建設(shè)質(zhì)量與效率。

4 結(jié)束語

在住宅建筑設(shè)計當(dāng)中應(yīng)用BIM技術(shù)，是當(dāng)前建筑行業(yè)朝著自動化與智能化方向發(fā)展的必然趨勢，能夠增強企業(yè)競爭實力，滿足住宅建筑工程質(zhì)量的要求。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性的特點，消除了傳統(tǒng)設(shè)計方法的弊端。在實踐應(yīng)用當(dāng)中，應(yīng)該通過實施空間規(guī)劃、開展前期模擬、加強動態(tài)控制、節(jié)能與能源利用、設(shè)備選型與管道敷設(shè)、模型構(gòu)件制作等，實現(xiàn)對BIM技術(shù)的充分利用，實現(xiàn)對設(shè)計環(huán)節(jié)的不斷優(yōu)化。

參考文獻：

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