1.黃培君 2.王 瀚 3.楊偉照

1.身份證號(hào)：320682198911195602 2.身份證號(hào)：321281199009255858 3.上海眾誼建筑設(shè)計(jì)有限公司南京分公司

前言

BIM(Building information model)最早源自美國(guó)學(xué)者，直譯含義為建筑信息模型，從概念上理解，它指的是通過(guò)綜合幾何模型數(shù)據(jù)信息、功能信息和結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用虛擬技術(shù)、3D模型技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)構(gòu)筑建筑模型，為建筑設(shè)計(jì)提供更加直觀、準(zhǔn)確、高效的數(shù)字描述的方法。例如，在傳統(tǒng)的CAD軟件墻體繪制中，一般是采用二維平行線進(jìn)行墻體表述的，而在BIM技術(shù)中所顯示的墻體對(duì)象則不僅包含了墻體的幾何尺寸長(zhǎng)、寬、高等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容，同時(shí)還包括了墻體規(guī)格、表面處理方法、保溫材料隔熱性能等，具有高度的項(xiàng)目關(guān)聯(lián)性。為了充分借助BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高建筑設(shè)計(jì)水平，筆者就現(xiàn)代房屋建筑設(shè)計(jì)中的BIM技術(shù)應(yīng)用及特征展開了下述研究。

1 現(xiàn)代房屋建筑設(shè)計(jì)中的BIM技術(shù)應(yīng)用途徑

1.1 建筑平面設(shè)計(jì)應(yīng)用

房屋建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行平面分析是最基礎(chǔ)的內(nèi)容，設(shè)計(jì)師可運(yùn)用此技術(shù)進(jìn)行空間規(guī)劃，對(duì)建筑的具體地形和空間進(jìn)行全方位分析，在此過(guò)程中通常還需要結(jié)合GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)對(duì)建筑可視度加以判斷。這是因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)過(guò)程中通常需要充分考慮建筑物所在地及周邊場(chǎng)地的地形條件，包括附近建筑物、地下管道、周圍水體環(huán)境、有無(wú)溝壑等內(nèi)容，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行房屋建筑平面規(guī)劃時(shí)必須充分將這些客觀因素均納入到統(tǒng)籌范圍內(nèi)，詳細(xì)掌握周邊各類復(fù)雜地形的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行合理、準(zhǔn)確的空間規(guī)劃，這就要求設(shè)計(jì)師以實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)完成平面地形相關(guān)參數(shù)分析和方案設(shè)計(jì)。

1.2 立體三維設(shè)計(jì)應(yīng)用

應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行房屋建筑3D立體化分析是建筑設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，它能夠幫助設(shè)計(jì)師從規(guī)劃可視度和室內(nèi)視野雙重角度進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)。其中規(guī)劃可視度指的是在特定范圍內(nèi)對(duì)房屋建筑物的具體可見度進(jìn)行分析。由于建筑物本身及其周邊環(huán)境均會(huì)對(duì)建筑物可視度產(chǎn)生影響，從而增加客觀參數(shù)的誤差度，而采用BIM技術(shù)則可在短時(shí)間內(nèi)對(duì)特定建筑物的具體可視度加以確認(rèn)。比如，在計(jì)算某小區(qū)中心區(qū)域的可視度時(shí)，僅需建立高度參數(shù)為1800的網(wǎng)格分析模型，同時(shí)從人眼高度角度出發(fā)，考慮余弦定理對(duì)網(wǎng)格模型的影響，當(dāng)中心區(qū)域可視度處于較低水平時(shí)，需要結(jié)合模型分析結(jié)果適當(dāng)調(diào)整周邊建筑物景觀，達(dá)到最佳設(shè)計(jì)效果。

1.3 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用

設(shè)計(jì)師在利用BIM技術(shù)進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)時(shí)，能夠綜合建筑物設(shè)計(jì)至建設(shè)相關(guān)的全部信息內(nèi)容，綜合各種信息完成節(jié)能技術(shù)分析能夠有效提高節(jié)能分析效率，也是國(guó)際所倡導(dǎo)的綠色房屋建筑設(shè)計(jì)的具體表現(xiàn)形式。在房屋建筑設(shè)計(jì)中所融合的信息包括建筑機(jī)和信息、材料規(guī)格、性能等各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容，將利用BIM技術(shù)所構(gòu)建的建筑模型導(dǎo)入到相應(yīng)的節(jié)能分析軟件當(dāng)中來(lái)，即可得出建筑節(jié)能技術(shù)分析結(jié)果，有助于設(shè)計(jì)師以此為依據(jù)展開建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。同時(shí)運(yùn)用BIM技術(shù)創(chuàng)建的建筑模型能夠有效解決建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中遇見的難題。例如，Revit Structure結(jié)構(gòu)分析工具和精工綠筑GBS 集成技術(shù)可通過(guò)BIM軟件直接導(dǎo)入相關(guān)的建筑模型，獲取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，建成客觀的建筑熱模型，同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)、雨、光照、氣溫等自然條件，模擬自然環(huán)境對(duì)建筑物的風(fēng)蝕效果，分析建筑年均能量消耗，并結(jié)合計(jì)算結(jié)果設(shè)置建筑采暖、照明、電力等相關(guān)內(nèi)容，避免資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能化設(shè)計(jì)效果。

2 現(xiàn)代房屋建筑設(shè)計(jì)中的BIM技術(shù)應(yīng)用特征

現(xiàn)代房屋建筑設(shè)計(jì)中的BIM技術(shù)應(yīng)用特征主要體現(xiàn)在聯(lián)動(dòng)性和多維化5D管理兩方面內(nèi)容。聯(lián)動(dòng)性主要是指設(shè)計(jì)師利用BIM軟件進(jìn)行建筑物建模，從而將建筑物相關(guān)的各方面信息均納入至模型體系當(dāng)中來(lái)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)性設(shè)計(jì)效果。例如，在設(shè)計(jì)某一建筑平面時(shí)，設(shè)計(jì)師僅需切換視角即可觀看建筑物的三維及剖面結(jié)構(gòu)，并生成所需的材料表、施工圖等報(bào)表。而5D管理則是利用BIM系統(tǒng)構(gòu)筑房屋3D施工模型，減少文檔設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，5D是在傳統(tǒng)的3D基礎(chǔ)上添加成本和時(shí)間兩類要素。除了上述兩種基本應(yīng)用特征外，BIM技術(shù)在房屋建筑設(shè)計(jì)中還具有下述特征：(1)協(xié)調(diào)性優(yōu)良，BIM技術(shù)科針對(duì)建筑物存在的管道結(jié)構(gòu)沖突、房間供暖不均、預(yù)留洞口缺失、尺寸有誤等問題進(jìn)行協(xié)調(diào)性規(guī)劃，減少方案設(shè)計(jì)中存在的不合理之處。(2)實(shí)現(xiàn)虛擬化施工效果，BIM技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)、分析軟件可對(duì)建筑模型進(jìn)行系統(tǒng)性分析，對(duì)施工過(guò)程中可能存在的難題和問題加以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，并采用相應(yīng)的解決方法加以驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)施工方案優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高建筑設(shè)計(jì)和施工的科學(xué)性及合理性。(3)完成建筑設(shè)計(jì)方案檢測(cè)、能源耗費(fèi)分析和成本控制工作等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)建筑工程的智能化和數(shù)字化管理，提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)和管理效率。(4)仿真模擬房屋建筑具有的各項(xiàng)真實(shí)信息，包括建筑物幾何圖形信息、施工建設(shè)材料、進(jìn)價(jià)、施工周期等相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，為建筑設(shè)計(jì)師和開發(fā)商提供房屋建筑的立體實(shí)景圖，以便參與方更加直觀地針對(duì)房屋建設(shè)問題進(jìn)行溝通和交流，為建筑構(gòu)造決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

3 總結(jié)

綜上所述，BIM技術(shù)在房屋建筑設(shè)計(jì)中具有可視化、模擬性和協(xié)調(diào)性特點(diǎn)，可為設(shè)計(jì)人員提供全方位的例題實(shí)物模型圖，增強(qiáng)設(shè)計(jì)可視化效果，同時(shí)通過(guò)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，還可為施工人員建設(shè)房屋建筑提供可靠的數(shù)據(jù)指導(dǎo)，提高施工經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)合理性，確保建筑質(zhì)量，以此為現(xiàn)代房屋建筑設(shè)計(jì)提供借鑒。

[1]張立華.BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的模型構(gòu)建研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2016，v.39;No.456(1)