萬　星（上海經(jīng)緯建筑規(guī)劃設計研究有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230000）

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基于BIM技術在住宅建筑設計中的應用研究

萬星（上海經(jīng)緯建筑規(guī)劃設計研究有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230000）

在建筑行業(yè)發(fā)展過程中，住宅建筑扮演著重要的角色，在先進技術支持下，住宅建筑設計的水平不斷提高。本文分析了BIM技術的概況，重點闡述了此技術在住宅建筑設計中的應用，旨在促進現(xiàn)代住宅建筑的發(fā)展，使其設計逐漸具有現(xiàn)代化與信息化的特點。

BIM技術；住宅；建筑；設計

引言

隨著科學技術水平的提高，信息技術的應用日漸廣泛，將其應用于建筑領域，推動了建筑行業(yè)的發(fā)展，促進其技術含量的提高。BIM屬于新興的信息技術，自其出現(xiàn)后，便得到了各個領域的高度關注，特別是將其用于建筑設計，減少了設計人員的工作量，提高了設計質量。但目前，我國住宅建筑設計中未能對BIM技術進行充分的利用，進而影響了其設計的先進性與高效性，同時，也制約著人們居住質量的進一步提高。為了有效解決此問題，并使我國住宅建筑設計具有可持續(xù)性、節(jié)能性與環(huán)保性等特點，本文闡述了BIM技術的應用。

1　BIM技術的概況

1.1概念與原理

建筑信息模型（Building information model，BIM）是由美國學者提出來的，它主要是指對幾何模型信息、構建性能及功能要求等進行綜合，并整合建筑項目整個生命周期內(nèi)的相關信息，使其呈現(xiàn)在單獨的建筑模型中。近幾年，國內(nèi)外學者依照此概念，提出了不同的觀點，如：3D模型、虛擬建筑及單個建筑模型等。BIM技術有效協(xié)調了不同的設計學科，同時涵蓋了整個建筑生命周期中的建筑信息，它可結合設計、施工及運作的具體要求，利用3D模型或2D施工圖等展示所需的數(shù)據(jù)。BIM技術具有專門性，它作為基于對象的CAD技術，使建筑實現(xiàn)了數(shù)字描述。在此技術支持下，建筑信息可完整體現(xiàn)在一個電子模型中，并使建筑構件具有了數(shù)字化［1］。

1.2特點

BIM的特點主要表現(xiàn)在以下三方面：①可視化。對于實際建筑設計而言，其實現(xiàn)可視化的難度相對較大，主要是由于建筑設計圖紙中的眾多零部件需要借助某些特定的線條經(jīng)組合后展現(xiàn)，此后相關人員需要結合國家標準，對設計圖紙進行分析與了解。隨著社會發(fā)展與科技進步，建筑形式日漸豐富，而此時難以借助人腦完全想象建筑外觀，因此，在實際設計過程中，利用線條形式，以此呈現(xiàn)了建筑外形的三維立體實物圖。如圖1所示。在設計住宅建筑過程中，雖然相關的人員采用線條對建筑外形的效果圖進行了制作，但此時的效果圖缺少現(xiàn)金技術支持，導致各構件間缺少互動性。但在設計中融入BIM技術后，增強了設計的可視化，在此基礎上，效果圖可自動生成，同時建筑設計、施工及運作等各個環(huán)節(jié)均具有了及時的溝通與交流，從而保證了決策的科學性與準確性。②協(xié)調性。對于建筑行業(yè)而言，協(xié)調性十分關鍵，各部門及人員均要相互配合，才能夠保證建筑項目目標的達成，在設計過程中，需要各方保持緊密的聯(lián)系，唯有高效的溝通，才能夠保證設計的適宜性與合理性，為了避免設計中溝通問題的出現(xiàn)，利用BIM技術，為各方提供了必要的數(shù)據(jù)，進而增強了設計的協(xié)調性。③模擬性。BIM技術的模型，不僅是針對真實存在的建筑物而言的，同時對不真實存在的事物也可進行模型，通過模擬實驗，可指導住宅建筑施工，以此保證了施工的合理性與經(jīng)濟性［2］。

2　BIM技術在住宅建筑設計中的應用

BIM技術具有一系列的優(yōu)點，將其應用于建筑設計，保證了設計的質量與效果。在住宅建筑設計的不同階段與方面均可利用BIM技術，其具體應用體現(xiàn)在以下幾方面：

2.1在前期模擬方面

在住宅建筑設計中應用BIM技術，主要是利用模擬模型實現(xiàn)的，在項目施工前，BIM將模擬施工過程及具體內(nèi)容，通過與施工方案的對比與模擬，便可以發(fā)現(xiàn)設計中的不足，在此基礎上，調整施工方案，以此保證了施工成效。同時，可對招投標過程與其方案進行模擬，也可對施工前及施工時的現(xiàn)場與各個工程進行模擬，以此為依據(jù)，明確了工程項目的不足，通過方案的優(yōu)化，施工與管理成本將得到有效的控制［3］。

圖1　BIM可視化建筑設計

2.2在動態(tài)控制方面

在施工過程中利用BIM，主要是控制施工進度。在模擬過程中收集相關的信息，并對其中的不給予改進。BIM利用工程項目的設計進度方案與相關的關聯(lián)情況，便可模擬施工進度，此時的展示具有直觀性與準確性，施工過程中，可利用上述方案，選擇最優(yōu)的施工工藝。同時，施工時，利用動態(tài)模型，可掌握工程的進度及各資源的消耗程度，經(jīng)過與設計對比后，調整施工方法及工藝等。在BIM技術支持下，施工中的各方面實現(xiàn)了信息的及時交換，在相互了解的基礎上，保證了工程的有序開展與準確把握。

2.3在可持續(xù)性方面

對于住宅建筑而言，其總體構架、方位等均可利用BIM建立相應的模型，以此增強其環(huán)保性與可持續(xù)性。在實際設計時，設計人員可借助科學的模型，來展現(xiàn)建筑的施工過程，同時利用3D與4D模型，以此模擬預先的施工流程，進而擁有了早期設計理念。在理念設計環(huán)節(jié)，住宅建筑設計師便要關注可持續(xù)性，以此保證工程項目的綜合效益。

例如：在設計時，采用REVIT分析工具，了解住宅建筑的地質情況、植被分布情況、既有建筑物等，也可對自然界的各種環(huán)境進行模擬，如：光照、噪聲及極端氣候等，在此基礎上，便可掌握住宅建筑的采光、抗震、避雷等效果，同時，也可以將風土習俗、人文情懷、現(xiàn)實因素等融入其中。在上述信息數(shù)據(jù)支持下，住宅設計師可展開合理的規(guī)劃，通過住戶、業(yè)主的參與，可有效處理三者的關系，進而利于各種矛盾的緩解及問題的處理。

2.4在空間規(guī)劃方面

住宅建筑在空間規(guī)劃過程中應考慮地形因素，借助GIS軟件與3D可視度分析，從而實現(xiàn)了對建筑可視度直觀與清晰的判斷。在實際規(guī)劃中，設計的地形具有一定復雜性，需要對其高程、坡度與坡向等進行分析，特別是山地地形。在規(guī)劃時，可繪制高程、坡度及坡向等分析圖，如圖2所示。在此基礎上，將為設計規(guī)劃提供可靠的數(shù)據(jù)支持。同時，也可借助3D可視度，它不僅可用于規(guī)劃可視度分析，還可用于室內(nèi)視野分析，后者涉及的因素有窗戶尺寸、房間形狀、吊頂做法等，進而保證了設計的合理性與有效性。

3　BIM技術在住宅建筑設計中的應用前景

目前，我國住宅建筑設計對BIM技術的應用仍處于初級階段，未能形成良好的BIM運用氛圍，因此，制約著BIM作用的發(fā)揮，但它作為先進的技術，其應用前景十分廣闊。為了促進該技術的推廣，國家、企業(yè)等均要給予高度的關注。

圖2　高程模型圖

在國家方面，應將BIM技術應用視為戰(zhàn)略部署內(nèi)容，要求相關的部門制定適合的BIM應用標準，并督促其盡快完善各類模型，同時也要建立健全相關的法律法規(guī)及合同規(guī)范。在實踐中，政府應對BIM給予扶持，通過大力的資金、人力與物力支持，以此調動相關人員研發(fā)的積極性與主動性，并且也利于研究成果的早日推廣［4］。

在企業(yè)方面，企業(yè)管理人員應明確認識BIM技術的重要性，其對企業(yè)發(fā)展具有積極的作用。在實踐過程中，企業(yè)應樹立產(chǎn)學研相結合的觀念，充分發(fā)揮各個大學及研究機構的作用，以此為企業(yè)BIM應用奠定基石的理論基礎，同時各企業(yè)應注重人員的培訓與教育，使其了解BIM技術，進而在工程施工、管理及運作方面才能夠有序落實。

4　總結

綜上所述，自BIM技術出現(xiàn)后，我國建筑行業(yè)發(fā)生了較大的改變，為該行業(yè)的進一步發(fā)展注入了新鮮的活力，本文分析了BIM技術的概況，重點闡述了其在住宅建筑設計中的應用，但目前，此技術的應用仍存在不足，為了充分發(fā)揮BIM技術，國家、企業(yè)的各部門及人員均要明確BIM技術的重要性，并主動研發(fā)與運用，在此基礎上，住宅建筑設計水平才能夠不斷提高，進而我國建筑行業(yè)發(fā)展也將具有可持續(xù)性、高效性與新穎性。

［1］梁波.基于BIM技術的建筑能耗分析在設計初期的應用研究［D］.重慶大學，2014.

［2］肖良麗，方婉蓉，吳子昊，王小濤.淺析BIM技術在建筑工程設計中的應用優(yōu)勢［J］.工程建設與設計，2013，01：74～77.

［3］高 鏑.BIM技術在長效住宅設計運維中的應用研究［J］.山西建筑，2014，07：3～4.

［4］劉曉光.BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用［J］.計算機光盤軟件與應用，2014，10：28～29.

2016-3-12

TU241

A

2095-2066（2016）09-0163-02