文/付九衡　河海大學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司　江蘇南京　210098

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)工作的應(yīng)用和前景展望

文/付九衡河海大學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司江蘇南京210098

BIM技術(shù)的應(yīng)用為建筑設(shè)計(jì)工作的開展提供了巨大的發(fā)展動(dòng)力，其所具有的可視化、協(xié)調(diào)性、以及模擬性等優(yōu)勢(shì)對(duì)提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量有非常重要的意義。本文結(jié)合某工程項(xiàng)目實(shí)例，對(duì)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用問題進(jìn)行分析，望對(duì)促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升起到幫助。

BIM技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用；展望

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)正逐步進(jìn)入快速發(fā)展的全新時(shí)期，城市化建設(shè)進(jìn)程的規(guī)模化發(fā)展為新建建筑帶來了前所未有的需求。建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目復(fù)雜程度不斷增加，項(xiàng)目建設(shè)工期日益緊張，設(shè)計(jì)周期縮短，傳統(tǒng)模式下的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方式正面臨著難以克服的瓶頸，且還不同程度上的存在協(xié)同性差、數(shù)據(jù)重復(fù)利用率低、專業(yè)配合程度低等問題。BIM技術(shù)作為一項(xiàng)面向建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域提供協(xié)同設(shè)計(jì)功能支持的重要工具平臺(tái)之一，在縮短建筑設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)效率，提升設(shè)計(jì)品質(zhì)等方面的重要性不斷提升，有關(guān)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用與發(fā)展也更受重視。

1、BIM技術(shù)概述

BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling），是以建筑工程項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)所構(gòu)建的建筑模型，通過數(shù)字模型仿真技術(shù)對(duì)建筑物相關(guān)信息進(jìn)行仿真模型，具有信息關(guān)聯(lián)性高、信息完備性好、可視化、協(xié)調(diào)性、以及模擬性等多個(gè)方面的特點(diǎn)。將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)工作中具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：①可視化水平高，BIM技術(shù)為建筑設(shè)計(jì)提供了可視化思路，使建筑設(shè)計(jì)中的線條式構(gòu)件轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體圖形，不同構(gòu)件間的互動(dòng)性、反饋性好，為建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升提供了支持；②協(xié)調(diào)性好。BIM技術(shù)下所提供的建筑信息模型支持在建筑物建造前期對(duì)各個(gè)專業(yè)可能發(fā)生的碰撞進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成并提供協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，解決如電梯井與其他設(shè)計(jì)布置凈空要求、防火分區(qū)與其他設(shè)計(jì)布置位置、以及地下排水與其他設(shè)計(jì)布置位置的協(xié)調(diào)問題等。

2、BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例

xx住宅項(xiàng)目位于S市中心區(qū)域，氣候條件屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年均溫度為17.6℃，年均降雨量為1050.0mm，降水集中分布在夏秋兩季。xx項(xiàng)目為該市重點(diǎn)住宅項(xiàng)目，占地面積為5.48萬m2，總建筑規(guī)模為13.5萬m2。在建筑設(shè)計(jì)方面引入BIM技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，主要工作內(nèi)容分析如下：

2.1日照分析

根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范，住宅建筑在冬至日8：00am～16：00pm間的滿窗日照時(shí)間應(yīng)達(dá)到2.0h以上。下圖（圖1～2）為冬至日不同時(shí)間下的日照陰影范圍圖，結(jié)合圖1～2可見：在該建筑物的規(guī)劃布局中，通過合理布局，在冬至日最不利日照條件下每棟樓不同時(shí)間段均能夠得到充足日照時(shí)數(shù)，滿足滿窗日照≥2h的基本要求。

圖1：冬至日上午日照陰影范圍示意圖

圖2：冬至日下午日照陰影范圍示意圖

在此基礎(chǔ)之上，選擇本建筑片區(qū)內(nèi)日照條件相對(duì)較差的單體建筑作為分析對(duì)象，對(duì)冬至日全天日照時(shí)數(shù)進(jìn)行模擬分析，分析結(jié)果如下圖（圖3）所示。結(jié)合圖3來看，顏色自淺至深分別代表日照時(shí)間5.0h至1.0h，該建筑物分析色彩以紅色、黃色居多，提示能夠滿足國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)住宅建筑最短日照時(shí)數(shù)的要求。近建筑底層部位可見不足1.0h日照區(qū)域，提示在后期設(shè)計(jì)中可以通過綠化處理的方式加以改進(jìn)。

圖3：?jiǎn)误w建筑冬至日全天日照時(shí)數(shù)模擬圖

2.2采光分析

采光分析主要根據(jù)室內(nèi)采光系數(shù)分布進(jìn)行比較。除此以外，也可以根據(jù)實(shí)際需求，參考建筑想所處地區(qū)的光氣候分區(qū)，計(jì)算工作面所對(duì)應(yīng)的具體亮度與照度水平，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行人工采光設(shè)計(jì)。采光設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是室內(nèi)采光達(dá)到均勻狀態(tài)，且實(shí)現(xiàn)對(duì)晝光照明最大限度的應(yīng)用。由于BIM設(shè)計(jì)中采用全陰天模型，因此在設(shè)計(jì)中剔除直射陽(yáng)光因素對(duì)采光的影響。本建筑項(xiàng)目中轉(zhuǎn)角區(qū)域戶型相對(duì)較為特殊，采光面分布廣泛，采光情況整體更加復(fù)雜。因此，在采光設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中建議于轉(zhuǎn)角區(qū)域采用圓形窗，引入兩側(cè)自然采光，并在采光條件最差位置退出露臺(tái)。轉(zhuǎn)角戶型在經(jīng)處理后室內(nèi)各個(gè)區(qū)域基本能夠獲得充足自然光線，且由于對(duì)轉(zhuǎn)角戶型做了退出露臺(tái)的處理，因此能夠使該戶型形成一個(gè)能夠與室外景色充分接觸的餐廳空間。經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的轉(zhuǎn)角戶型室內(nèi)照度模擬圖如下圖所示（見圖4）。

圖4：優(yōu)化設(shè)計(jì)后的轉(zhuǎn)角戶型室內(nèi)照度模擬圖

通過對(duì)本建筑物轉(zhuǎn)角戶型采光的分析，結(jié)合立面對(duì)建筑室內(nèi)各個(gè)房間窗的大小與形式進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)節(jié)，除走廊等局部對(duì)照度要求不高的區(qū)域以外，其他區(qū)域在照度方面均能夠達(dá)到國(guó)家現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3、BIM技術(shù)的發(fā)展前景展望

建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域目前對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用還處于推廣嘗試階段，但BIM設(shè)計(jì)相關(guān)理念正逐步為建筑行業(yè)所熟悉，目前一些規(guī)模較大的設(shè)計(jì)院以及參與國(guó)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)單位均先后投入了BIM相關(guān)設(shè)計(jì)中，并取得了一定的成功經(jīng)驗(yàn)。雖然BIM技術(shù)的應(yīng)用目前還存在硬件、軟件投入大，BIM軟件庫(kù)不足等客觀問題，但隨著BIM理念的不斷深化與發(fā)展，其在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用勢(shì)必會(huì)更加確切與有效，為建筑領(lǐng)域的協(xié)同設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、信息集成提供更加廣闊的發(fā)展空間與支持。

結(jié)語：

本文圍繞BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用問題展開研究與論述，探討了BIM技術(shù)的基本特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合某項(xiàng)目實(shí)際案例，就BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，最后對(duì)BIM技術(shù)的發(fā)展前景做出了展望，望對(duì)促進(jìn)BIM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展有所幫助。

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