住宅建筑設(shè)計中BIM技術(shù)的運用研究

韓煜資

中國建筑科學研究院 北京 100122

對于建筑工程施工來說，建筑設(shè)計工作是其基礎(chǔ)前提，在進行實際施工的時候，相關(guān)工作人員必須要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況進行相關(guān)的建筑設(shè)計工作。在進行建筑設(shè)計的時候，廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅能夠有效解決所有問題，而且每個部門都可以實現(xiàn)信息共享。另外，在進行建筑設(shè)計的過程中，進一步完善設(shè)計方案可以使得相關(guān)工作人員更加準確的把握建筑工程的實際情況。

1、BIM技術(shù)的概述

所謂的BIM技術(shù)無非就是相關(guān)建筑信息的模型，包括從建筑工程開始策劃，到工程項目結(jié)束的整個過程中所出現(xiàn)和管理的工程數(shù)據(jù)。BIM技術(shù)盡管特別單一，但是卻具有數(shù)字化特點，其是在三維數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，通過數(shù)字化和計算機技術(shù)的結(jié)合，構(gòu)成了工程數(shù)據(jù)模型，此模型包括建筑工程項目所有的設(shè)計相關(guān)信息，從而為每個專業(yè)設(shè)計人員構(gòu)建了一個良好的設(shè)計舞臺。

對于BIM技術(shù)來說，它雖然是一個軟件，但是卻具有全產(chǎn)業(yè)鏈的作用。在進行建筑設(shè)計的過程中，BIM主要被廣泛應(yīng)用于3D參數(shù)化設(shè)計過程中，使得項目設(shè)計質(zhì)量和效率得到大幅度提升。對于3D參數(shù)化設(shè)計來說，其屬于一種全新的設(shè)計方法，要想使得3D參數(shù)化設(shè)計能夠順利進行，那么不僅要合理應(yīng)用每一種工程參數(shù)展開建筑模型的構(gòu)建，而且要廣泛應(yīng)用三維模型分析與模擬建筑性能。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，3D參數(shù)化設(shè)計與傳統(tǒng)的三維效果圖與動畫設(shè)計是完全不一樣的，BIM技術(shù)有效彌補了傳統(tǒng)CAD的設(shè)計方法的不足之處，能夠?qū)崿F(xiàn)一處修改處處更新的目標，屬于一種嶄新的、專業(yè)的設(shè)計技術(shù)。

2、BIM技術(shù)的特點

2.1 可視化

隨著我國科學技術(shù)水平的提高，使得建筑工程施工技術(shù)正在不斷革新，不僅促進了建筑工程施工的可持續(xù)發(fā)展，而且使得建筑的形式變得豐富多彩。在進行建筑工程設(shè)計的時候，要想有效彌補傳統(tǒng)設(shè)計模式中的不足之處，那么廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)是非常關(guān)鍵的。利用BIM技術(shù)，相關(guān)工作人員能夠準確把握工程設(shè)計的實際狀況，既實現(xiàn)可視化的住宅建筑設(shè)計，也實現(xiàn)了可視化施工進程與環(huán)節(jié)的控制。除此之外，利用BIM技術(shù)可以使得住宅建筑設(shè)施的架構(gòu)水平得到大幅度提升，能夠使得相關(guān)工作人員更加準確的把握施工的實際情況。

2.2 協(xié)調(diào)性

對于住宅建筑工程施工來說，其通常需要由多個部門共同完成。因此，在進行工程設(shè)計的時候，必須要全面落實每一個部門與每一個環(huán)節(jié)間的銜接工作，確保每個部門都能相互幫助，通力合作。在進行住宅建筑工程施工的時候，倘若出現(xiàn)無法協(xié)調(diào)的問題，那么就必須要采取有效措施進行及時解決，否則會對整個施工質(zhì)量以及施工效率造成非常不好的影響。在進行建筑工程設(shè)計的過程中，倘若忽略了建筑工程施工每個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)工作，而且不能把每個部門之間的溝通工作做好，那么就會有大量的問題出現(xiàn)。通常來說，幾乎所有的設(shè)計方案與實際的施工情況都有差距，因此施工根本無法與具體的建筑工程需求相統(tǒng)一。但是倘若利用BIM技術(shù)，那么上述問題就會迎刃而解，而且還可以對設(shè)計過程中產(chǎn)生的每一項信息數(shù)據(jù)展開科學的選擇與融合，從而實現(xiàn)各部門之間的信息共享，把每個部門之間溝通不足的問題徹底解決。除此之外，BIM技術(shù)與計算機技術(shù)是息息相關(guān)的，因為計算機技術(shù)擁有超高的存儲能力以及計算能力，所以能夠有效縮短信息共享與整合所需要的時間。

2.3 模擬性

廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)，有利于相關(guān)工作人員全真模擬出整個建筑工程施工過程中的每一類事物與每一個施工環(huán)節(jié)。通常來說，BIM技術(shù)把住宅建筑工程的模擬任務(wù)做好以后，就能夠根據(jù)其模型，結(jié)合施工過程的具體情況和相關(guān)工程規(guī)定設(shè)計出科學合理的施工方案，這樣一來，施工人員就只需要根據(jù)施工方案的具體要求完成相關(guān)工作即可。另外，利用BIM技術(shù)，還可以全真模擬有關(guān)此次住宅建筑施工單位的成本信息，同時設(shè)計出科學的應(yīng)急預(yù)案，為有效解決施工過程中的安全問題做準備，如此一來，整個住宅建筑工程設(shè)計方案才能夠更加的科學合理。

2.4 優(yōu)化性

廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅能夠及時發(fā)現(xiàn)住宅建筑工程設(shè)計中的問題，而且可以對這些問題進行妥善處理。通常來說，BIM模型包括的幾何數(shù)據(jù)信息特別多，而且?guī)缀跛械男畔⒍际峭ㄟ^具體建筑工程的每一項參數(shù)得來的。在進行具體建筑工程施工的時候，每一個環(huán)節(jié)都包括著非常多的信息數(shù)據(jù)，倘若僅僅依靠人力來完成信息的處理工作，那么是根本不可能的，而BIM技術(shù)能夠有效解決這一問題，可以把整個建筑工程施工過程中的每一項參數(shù)展開有效處理，同時把復雜的施工項目簡單化，如此一來，整個住宅建筑施工的難度系數(shù)就會大大降低。

2.5 出圖性

通常來說，通過BIM技術(shù)打印出來的設(shè)計圖紙與傳統(tǒng)設(shè)計圖紙是不一樣的，BIM技術(shù)打印出來的設(shè)計圖紙可觀性比較強，可以使得相關(guān)施工人員以及設(shè)計人員更加準確的了解整個建筑工程的結(jié)構(gòu)的性能與特點，同時，還可以使得整個建筑工程施工更加協(xié)調(diào)。

3、BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 實施BIM的不同設(shè)計階段

在進行建筑設(shè)計的時候，相關(guān)設(shè)計師基本上都會廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)于整個設(shè)計過程中。但是因為現(xiàn)階段整個過程中的應(yīng)用條件仍舊存在很多的限制，那么在以后很長的一段時間內(nèi)，局部項目、局部專業(yè)、局部過程會非常普遍。所以，必須要結(jié)合項目設(shè)計的實際需要以及設(shè)計時間等等，在相應(yīng)的設(shè)計過程中采用BIM技術(shù)。

(1)概念設(shè)計階段

在概念設(shè)計階段應(yīng)用BIM技術(shù)，除了可以完全展示設(shè)計者的目的之外，還可以對面積、體形等數(shù)據(jù)展開深入分析。

(2)方案設(shè)計階段

就造型比較復雜的設(shè)計項目而言，在方案設(shè)計階段采用BIM技術(shù)，能夠充分發(fā)揮自身在方案設(shè)計、完善以及分析的方面的作用。與此同時，還能夠有效完善建筑設(shè)計的建筑性能等等。

(3)施工圖設(shè)計階段

在施工圖設(shè)計階段采用BIM技術(shù)，能夠有效彌補三維設(shè)計方法不能清楚展示復雜造型設(shè)計的相關(guān)問題?，F(xiàn)階段，由于人才嚴重不足、施工圖紙設(shè)計時間有限，因此可以把BIM技術(shù)與CAD技術(shù)結(jié)合在一起使用。

3.2 前期的模擬設(shè)計

在進行住宅建筑設(shè)計的時候，BIM技術(shù)能夠結(jié)合住宅建筑設(shè)施的具體狀況對每一項數(shù)據(jù)以及每一個環(huán)節(jié)展開精準的計算研究，同時把每一項信息數(shù)據(jù)與計算后得出的數(shù)據(jù)展開比較，從而形成有針對性的模型。利用BIM技術(shù)，可以把BIM模型與目前建筑工程施工展開有效比較，實現(xiàn)對建筑工程施工的程序以及具體施工內(nèi)容展開科學研究，同時還可以結(jié)合具體的施工情況，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中出現(xiàn)的漏洞，并且采取有效的措施進行妥善處理。除此之外，利用BIM技術(shù)，還可以結(jié)合具體的施工狀況，全真模擬施工過程存在的隱患，從而提前做好相關(guān)防范措施，為住宅建筑工程的施工質(zhì)量的提高打下良好基礎(chǔ)。

在剛開始進行建筑工程施工的時候，能夠利用BIM技術(shù)實現(xiàn)對住宅建筑施工方案進行不斷完善，并且對施工現(xiàn)場的實際情況以及以后的施工情況展開全真模擬，從而構(gòu)建出BIM模型。利用BIM模型進行比較，及時發(fā)現(xiàn)該住宅建筑工程施工過程中出現(xiàn)的不足之處以及可能對其造成影響的相關(guān)因素，另外，利用完善施工方案或者施工程序的方式，能夠避免住宅建筑施工中出現(xiàn)安全問題，確保施工質(zhì)量以及施工效率得到大幅度提升，從而有效降低施工成本與資源消耗。

3.3 動態(tài)的控制設(shè)計

在進行住宅建筑工程施工的時候，利用BIM技術(shù)，可以結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況與具體的工程要求構(gòu)建專門的控制模型。此控制模型可以應(yīng)用于整個施工過程中，能夠把所有的數(shù)據(jù)進行及時的記錄、整理，并且把相關(guān)數(shù)據(jù)與施工剛開始的時候設(shè)計好的圖紙展開比較。倘若施工過程中出現(xiàn)應(yīng)該展開修改的信息，那么就能夠及時把這些信息分享給每一個參與施工的部門中，此時每個部門就可以第一時間采取有效措施。在進行住宅建筑工程施工的時候，BIM技術(shù)會把所有施工過程中的數(shù)據(jù)展開有效的整理與收集，實時了解工程施工的進度以及工程完成的實際情況，并且把具體的施工過程與設(shè)計方案進行及時對比，從而實現(xiàn)實時監(jiān)督。

3.4 可持續(xù)性設(shè)計

利用BIM技術(shù)，能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場展開有效分析，并且結(jié)合施工現(xiàn)場的天氣、環(huán)境等等了解建筑工程施工對四周環(huán)境所造成的不好影響。另外，全面考慮施工現(xiàn)場的實際情況，例如:地質(zhì)與天氣情況，及時把握整個建筑工程施工可能導致的不良影響，并且可以結(jié)合建筑所在地區(qū)的環(huán)境情況展開全真模擬，從而形成科學合理的模型，把可能出現(xiàn)的各種污染進行有模擬，并且利用BIM模型，設(shè)計出健全完善的施工方案。除此之外，利用BIM技術(shù)還可以加強對建筑工程風格的研究，這樣一來，設(shè)計出的風格才能夠更加符合當?shù)氐娘L土人情與地域特色。在進行住宅建筑設(shè)計的時候，利用BIM技術(shù)，可以綜合考慮建筑的整體實用性能，鼓勵業(yè)主與住戶積極加入到設(shè)計的過程中，這樣就能夠為業(yè)主提供可視化的建筑模型。

4、結(jié)語

綜上所述，在宅建筑設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)是非常重要的。這篇文章主要把BIM技術(shù)自身的特點以及怎樣應(yīng)用BIM技術(shù)進行了簡要總結(jié)，從而把BIM技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)的淋漓盡致。希望能夠為建筑工程的相關(guān)設(shè)計者提供參考資料，為建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。