基于BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究

万　星（上海经纬建筑规划设计研究有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230000）



基于BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究

万星（上海经纬建筑规划设计研究有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230000）

在建筑行业发展过程中，住宅建筑扮演着重要的角色，在先进技术支持下，住宅建筑设计的水平不断提高。本文分析了BIM技术的概况，重点阐述了此技术在住宅建筑设计中的应用，旨在促进现代住宅建筑的发展，使其设计逐渐具有现代化与信息化的特点。

BIM技术；住宅；建筑；设计

引言

随着科学技术水平的提高，信息技术的应用日渐广泛，将其应用于建筑领域，推动了建筑行业的发展，促进其技术含量的提高。BIM属于新兴的信息技术，自其出现后，便得到了各个领域的高度关注，特别是将其用于建筑设计，减少了设计人员的工作量，提高了设计质量。但目前，我国住宅建筑设计中未能对BIM技术进行充分的利用，进而影响了其设计的先进性与高效性，同时，也制约着人们居住质量的进一步提高。为了有效解决此问题，并使我国住宅建筑设计具有可持续性、节能性与环保性等特点，本文阐述了BIM技术的应用。

1　BIM技术的概况

1.1概念与原理

建筑信息模型（Building information model，BIM）是由美国学者提出来的，它主要是指对几何模型信息、构建性能及功能要求等进行综合，并整合建筑项目整个生命周期内的相关信息，使其呈现在单独的建筑模型中。近几年，国内外学者依照此概念，提出了不同的观点，如：3D模型、虚拟建筑及单个建筑模型等。BIM技术有效协调了不同的设计学科，同时涵盖了整个建筑生命周期中的建筑信息，它可结合设计、施工及运作的具体要求，利用3D模型或2D施工图等展示所需的数据。BIM技术具有专门性，它作为基于对象的CAD技术，使建筑实现了数字描述。在此技术支持下，建筑信息可完整体现在一个电子模型中，并使建筑构件具有了数字化［1］。

1.2特点

BIM的特点主要表现在以下三方面：①可视化。对于实际建筑设计而言，其实现可视化的难度相对较大，主要是由于建筑设计图纸中的众多零部件需要借助某些特定的线条经组合后展现，此后相关人员需要结合国家标准，对设计图纸进行分析与了解。随着社会发展与科技进步，建筑形式日渐丰富，而此时难以借助人脑完全想象建筑外观，因此，在实际设计过程中，利用线条形式，以此呈现了建筑外形的三维立体实物图。如图1所示。在设计住宅建筑过程中，虽然相关的人员采用线条对建筑外形的效果图进行了制作，但此时的效果图缺少现金技术支持，导致各构件间缺少互动性。但在设计中融入BIM技术后，增强了设计的可视化，在此基础上，效果图可自动生成，同时建筑设计、施工及运作等各个环节均具有了及时的沟通与交流，从而保证了决策的科学性与准确性。②协调性。对于建筑行业而言，协调性十分关键，各部门及人员均要相互配合，才能够保证建筑项目目标的达成，在设计过程中，需要各方保持紧密的联系，唯有高效的沟通，才能够保证设计的适宜性与合理性，为了避免设计中沟通问题的出现，利用BIM技术，为各方提供了必要的数据，进而增强了设计的协调性。③模拟性。BIM技术的模型，不仅是针对真实存在的建筑物而言的，同时对不真实存在的事物也可进行模型，通过模拟实验，可指导住宅建筑施工，以此保证了施工的合理性与经济性［2］。

2　BIM技术在住宅建筑设计中的应用

BIM技术具有一系列的优点，将其应用于建筑设计，保证了设计的质量与效果。在住宅建筑设计的不同阶段与方面均可利用BIM技术，其具体应用体现在以下几方面：

2.1在前期模拟方面

在住宅建筑设计中应用BIM技术，主要是利用模拟模型实现的，在项目施工前，BIM将模拟施工过程及具体内容，通过与施工方案的对比与模拟，便可以发现设计中的不足，在此基础上，调整施工方案，以此保证了施工成效。同时，可对招投标过程与其方案进行模拟，也可对施工前及施工时的现场与各个工程进行模拟，以此为依据，明确了工程项目的不足，通过方案的优化，施工与管理成本将得到有效的控制［3］。

图1　BIM可视化建筑设计

2.2在动态控制方面

在施工过程中利用BIM，主要是控制施工进度。在模拟过程中收集相关的信息，并对其中的不给予改进。BIM利用工程项目的设计进度方案与相关的关联情况，便可模拟施工进度，此时的展示具有直观性与准确性，施工过程中，可利用上述方案，选择最优的施工工艺。同时，施工时，利用动态模型，可掌握工程的进度及各资源的消耗程度，经过与设计对比后，调整施工方法及工艺等。在BIM技术支持下，施工中的各方面实现了信息的及时交换，在相互了解的基础上，保证了工程的有序开展与准确把握。

2.3在可持续性方面

对于住宅建筑而言，其总体构架、方位等均可利用BIM建立相应的模型，以此增强其环保性与可持续性。在实际设计时，设计人员可借助科学的模型，来展现建筑的施工过程，同时利用3D与4D模型，以此模拟预先的施工流程，进而拥有了早期设计理念。在理念设计环节，住宅建筑设计师便要关注可持续性，以此保证工程项目的综合效益。

例如：在设计时，采用REVIT分析工具，了解住宅建筑的地质情况、植被分布情况、既有建筑物等，也可对自然界的各种环境进行模拟，如：光照、噪声及极端气候等，在此基础上，便可掌握住宅建筑的采光、抗震、避雷等效果，同时，也可以将风土习俗、人文情怀、现实因素等融入其中。在上述信息数据支持下，住宅设计师可展开合理的规划，通过住户、业主的参与，可有效处理三者的关系，进而利于各种矛盾的缓解及问题的处理。

2.4在空间规划方面

住宅建筑在空间规划过程中应考虑地形因素，借助GIS软件与3D可视度分析，从而实现了对建筑可视度直观与清晰的判断。在实际规划中，设计的地形具有一定复杂性，需要对其高程、坡度与坡向等进行分析，特别是山地地形。在规划时，可绘制高程、坡度及坡向等分析图，如图2所示。在此基础上，将为设计规划提供可靠的数据支持。同时，也可借助3D可视度，它不仅可用于规划可视度分析，还可用于室内视野分析，后者涉及的因素有窗户尺寸、房间形状、吊顶做法等，进而保证了设计的合理性与有效性。

3　BIM技术在住宅建筑设计中的应用前景

目前，我国住宅建筑设计对BIM技术的应用仍处于初级阶段，未能形成良好的BIM运用氛围，因此，制约着BIM作用的发挥，但它作为先进的技术，其应用前景十分广阔。为了促进该技术的推广，国家、企业等均要给予高度的关注。

图2　高程模型图

在国家方面，应将BIM技术应用视为战略部署内容，要求相关的部门制定适合的BIM应用标准，并督促其尽快完善各类模型，同时也要建立健全相关的法律法规及合同规范。在实践中，政府应对BIM给予扶持，通过大力的资金、人力与物力支持，以此调动相关人员研发的积极性与主动性，并且也利于研究成果的早日推广［4］。

在企业方面，企业管理人员应明确认识BIM技术的重要性，其对企业发展具有积极的作用。在实践过程中，企业应树立产学研相结合的观念，充分发挥各个大学及研究机构的作用，以此为企业BIM应用奠定基石的理论基础，同时各企业应注重人员的培训与教育，使其了解BIM技术，进而在工程施工、管理及运作方面才能够有序落实。

4　总结

综上所述，自BIM技术出现后，我国建筑行业发生了较大的改变，为该行业的进一步发展注入了新鲜的活力，本文分析了BIM技术的概况，重点阐述了其在住宅建筑设计中的应用，但目前，此技术的应用仍存在不足，为了充分发挥BIM技术，国家、企业的各部门及人员均要明确BIM技术的重要性，并主动研发与运用，在此基础上，住宅建筑设计水平才能够不断提高，进而我国建筑行业发展也将具有可持续性、高效性与新颖性。

［1］梁波.基于BIM技术的建筑能耗分析在设计初期的应用研究［D］.重庆大学，2014.

［2］肖良丽，方婉蓉，吴子昊，王小涛.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势［J］.工程建设与设计，2013，01：74～77.

［3］高 镝.BIM技术在长效住宅设计运维中的应用研究［J］.山西建筑，2014，07：3～4.

［4］刘晓光.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用［J］.计算机光盘软件与应用，2014，10：28～29.

2016-3-12

TU241

A

2095-2066（2016）09-0163-02