现代房屋建筑设计中的BIM技术应用及特征

2017-03-09黄培君杨伟照

环球市场 2017年36期

1.黄培君 2.王瀚 3.杨伟照

1.身份证号：320682198911195602 2.身份证号：321281199009255858 3.上海众谊建筑设计有限公司南京分公司

前言

BIM(Building information model)最早源自美国学者，直译含义为建筑信息模型，从概念上理解，它指的是通过综合几何模型数据信息、功能信息和结构信息构建数据库，运用虚拟技术、3D模型技术等现代化信息技术构筑建筑模型，为建筑设计提供更加直观、准确、高效的数字描述的方法。例如，在传统的CAD软件墙体绘制中，一般是采用二维平行线进行墙体表述的，而在BIM技术中所显示的墙体对象则不仅包含了墙体的几何尺寸长、宽、高等基础数据内容，同时还包括了墙体规格、表面处理方法、保温材料隔热性能等，具有高度的项目关联性。为了充分借助BIM技术优势，提高建筑设计水平，笔者就现代房屋建筑设计中的BIM技术应用及特征展开了下述研究。

1 现代房屋建筑设计中的BIM技术应用途径

1.1 建筑平面设计应用

房屋建筑设计中应用BIM技术进行平面分析是最基础的内容，设计师可运用此技术进行空间规划，对建筑的具体地形和空间进行全方位分析，在此过程中通常还需要结合GIS(地理信息系统)技术对建筑可视度加以判断。这是因为建筑设计过程中通常需要充分考虑建筑物所在地及周边场地的地形条件，包括附近建筑物、地下管道、周围水体环境、有无沟壑等内容，设计师在进行房屋建筑平面规划时必须充分将这些客观因素均纳入到统筹范围内，详细掌握周边各类复杂地形的数据信息，进行合理、准确的空间规划，这就要求设计师以实际数据为基础完成平面地形相关参数分析和方案设计。

1.2 立体三维设计应用

应用BIM技术进行房屋建筑3D立体化分析是建筑设计中的重要内容，它能够帮助设计师从规划可视度和室内视野双重角度进行房屋设计。其中规划可视度指的是在特定范围内对房屋建筑物的具体可见度进行分析。由于建筑物本身及其周边环境均会对建筑物可视度产生影响，从而增加客观参数的误差度，而采用BIM技术则可在短时间内对特定建筑物的具体可视度加以确认。比如，在计算某小区中心区域的可视度时，仅需建立高度参数为1800的网格分析模型，同时从人眼高度角度出发，考虑余弦定理对网格模型的影响，当中心区域可视度处于较低水平时，需要结合模型分析结果适当调整周边建筑物景观，达到最佳设计效果。

1.3 建筑节能设计应用

设计师在利用BIM技术进行房屋建筑设计时，能够综合建筑物设计至建设相关的全部信息内容，综合各种信息完成节能技术分析能够有效提高节能分析效率，也是国际所倡导的绿色房屋建筑设计的具体表现形式。在房屋建筑设计中所融合的信息包括建筑机和信息、材料规格、性能等各项数据内容，将利用BIM技术所构建的建筑模型导入到相应的节能分析软件当中来，即可得出建筑节能技术分析结果，有助于设计师以此为依据展开建筑节能设计。同时运用BIM技术创建的建筑模型能够有效解决建筑节能设计中遇见的难题。例如，Revit Structure结构分析工具和精工绿筑GBS 集成技术可通过BIM软件直接导入相关的建筑模型，获取对应的数据信息，建成客观的建筑热模型，同时结合当地的风、雨、光照、气温等自然条件，模拟自然环境对建筑物的风蚀效果，分析建筑年均能量消耗，并结合计算结果设置建筑采暖、照明、电力等相关内容，避免资源浪费，实现节能化设计效果。

2 现代房屋建筑设计中的BIM技术应用特征

现代房屋建筑设计中的BIM技术应用特征主要体现在联动性和多维化5D管理两方面内容。联动性主要是指设计师利用BIM软件进行建筑物建模，从而将建筑物相关的各方面信息均纳入至模型体系当中来，实现联动性设计效果。例如，在设计某一建筑平面时，设计师仅需切换视角即可观看建筑物的三维及剖面结构，并生成所需的材料表、施工图等报表。而5D管理则是利用BIM系统构筑房屋3D施工模型，减少文档设计错误，节约经济成本，5D是在传统的3D基础上添加成本和时间两类要素。除了上述两种基本应用特征外，BIM技术在房屋建筑设计中还具有下述特征：(1)协调性优良，BIM技术科针对建筑物存在的管道结构冲突、房间供暖不均、预留洞口缺失、尺寸有误等问题进行协调性规划，减少方案设计中存在的不合理之处。(2)实现虚拟化施工效果，BIM技术通过计算机、分析软件可对建筑模型进行系统性分析，对施工过程中可能存在的难题和问题加以准确预测，并采用相应的解决方法加以验证，实现施工方案优化设计，提高建筑设计和施工的科学性及合理性。(3)完成建筑设计方案检测、能源耗费分析和成本控制工作等内容，实现建筑工程的智能化和数字化管理，提高项目设计和管理效率。(4)仿真模拟房屋建筑具有的各项真实信息，包括建筑物几何图形信息、施工建设材料、进价、施工周期等相关参数数据，为建筑设计师和开发商提供房屋建筑的立体实景图，以便参与方更加直观地针对房屋建设问题进行沟通和交流，为建筑构造决策提供可靠的数据支持。