基于BIM 技術(shù)的民用建筑設(shè)計研究

單紹云

（江蘇銘城建筑設(shè)計院有限公司 江蘇 鹽城 224000）

1 BIM 技術(shù)概述

BIM 的中文名稱為建筑信息模型，而BIM 技術(shù)則是建筑信息建模技術(shù)，主要的應用途徑是建筑設(shè)計，通過對建筑學、工程學以及土木工程工具等基礎(chǔ)知識以及硬件設(shè)施的運用，建立一個類似現(xiàn)實的虛擬建筑立體模型，便于在建筑設(shè)計的過程中明確各部分的實際施工步驟，并且保障了工程項目的施工質(zhì)量以及最終的竣工質(zhì)量。

BIM 技術(shù)于2002 年初次出現(xiàn)在大眾的視線，該建筑已經(jīng)推出便在建筑設(shè)計行業(yè)得到了快速普及，并且相關(guān)設(shè)計人員均對BIM 技術(shù)的應用展開了全面且深入的研究。隨著對BIM 技術(shù)的研究時間不斷推移，因此建筑設(shè)計對BIM 技術(shù)的應用效果愈發(fā)顯著，并且在其他的相關(guān)領(lǐng)域同樣取得了良好的應用成效[1]。

2 BIM 技術(shù)現(xiàn)代化特征

隨著時代的發(fā)展，BIM 技術(shù)逐漸被時代賦予了全新的技術(shù)特征，主要包括了可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性以及可出圖性。其中，可視化、模擬性以及可出圖性均建立在現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)上，有了信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機技術(shù)的支持才得以形成，因此歸納為新時代背景下BIM 技術(shù)最為重要的三個技術(shù)特征[2]。

首先，BIM 技術(shù)的可視化特征對于整個建筑行業(yè)而言具有重要意義，促進了建筑領(lǐng)域的改革與創(chuàng)新。舉例來說，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計僅僅依靠施工圖紙上所表達的信息以及設(shè)計人員的想象思維，但是BIM 技術(shù)卻可以利用信息技術(shù)、計算機技術(shù)等高新科技，將設(shè)計人員的設(shè)計思路逐漸可視化，以三維立體模型的形式展現(xiàn)在設(shè)計人員及施工人員面前，提高了民用建筑的設(shè)計效果[3]。

其次是BIM 技術(shù)的協(xié)調(diào)性，BIM 技術(shù)在民用建筑設(shè)計中的意義重大，尤其是對于民用裝配式建筑而言。眾所周知，裝配式建筑本身需要較好的設(shè)計合理性，部件之間的搭配、銜接都必須保證質(zhì)量與牢固性，因此，BIM 技術(shù)良好的協(xié)調(diào)能力在民用裝配式建筑設(shè)計中得以充分發(fā)揮。從總體上說，協(xié)調(diào)性是建筑施工的關(guān)鍵內(nèi)容，且不管是設(shè)計單位還是施工單位，都必須積極配合協(xié)調(diào)以及其他工作，一旦項目在施工過程中出現(xiàn)了任何問題，相關(guān)人員需要組織開展協(xié)調(diào)會議，避免此類問題影響民用建筑的最終質(zhì)量。

BIM 技術(shù)的模擬性與可出圖性，前文提到模擬性及可出圖性是最具有現(xiàn)代化特色的技術(shù)特征，因此模擬性與可出圖性對于BIM 技術(shù)的具體實施而言具有重要意義。這里所說的模擬性不僅能夠模擬出建筑物的信息模型，而且還能模擬真實世界中進行操作的事物。當工程項目處于準備階段時，正是有了BIM 技術(shù)中模擬性與可出圖性的支持，才能夠?qū)嶋H過程中的一些正在進行操作的事物進行模擬實驗，以此保證建筑設(shè)計的合理性以及最終的施工質(zhì)量。

3 BIM 技術(shù)在民用建筑設(shè)計中的應用

3.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計

據(jù)統(tǒng)計，BIM 技術(shù)多用于民用建筑的施工設(shè)計中， BIM 技術(shù)主要用于民用建筑設(shè)計中的仿真模型建設(shè)、抗震分析以及各種力學性能的分析等多個方面。BIM 技術(shù)能夠有效提升民用建筑的抗震性與抗壓性，為建筑質(zhì)量的提升做出了巨大的貢獻。除此之外，BIM 技術(shù)的模擬性與可出圖性能夠幫助設(shè)計人員建立實際建筑的信息模型，用于抗震抗壓以及各種力學性能的分析與研究，有助于設(shè)計人員更多地了解建筑結(jié)構(gòu)中的現(xiàn)存問題，并制定合理的解決措施加以具體實施，從而達到優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，增加民用建筑合理性的根本目的。

3.2 信息自動更新

BIM 技術(shù)是新時代的產(chǎn)物，主要由信息技術(shù)、土木工程工具以及計算機技術(shù)等高新科技組成結(jié)構(gòu)，并采用建筑學、工程學等相關(guān)知識作為基礎(chǔ)，形成有益于建筑設(shè)計整體質(zhì)量的新興技術(shù)。前文提到，BIM 在國內(nèi)稱之為建筑信息模型，顧名思義，主要是指通過對信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的運用，形成三維導圖、物件導向等虛擬現(xiàn)實，并且利用電腦等電子設(shè)備完成對民用建筑施工的整體設(shè)計。由此可見，自動更新相關(guān)建筑及設(shè)計信息是BIM 技術(shù)在民用建筑設(shè)計中的具體應用途徑之一。

3.3 對材料性能進行智能分析

建材的性能影響著建筑整體質(zhì)量，尤其是對于裝配式的民用建筑而言。BIM 技術(shù)除了能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計、自動更新信息之外，還具備智能分析建材的設(shè)計優(yōu)勢。BIM 技術(shù)是由信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新科技構(gòu)成，因此能夠?qū)τ谙嚓P(guān)信息技術(shù)精確的計算與分析，從而深入了解施工過程中的建材性能、數(shù)量以及種類等重要內(nèi)容，以此為民用建筑的前期準備工作提供有利條件。

3.4 專業(yè)設(shè)計協(xié)同化

BIM 技術(shù)自身具備相對較高的現(xiàn)代化特征，較為出色的可視化及協(xié)調(diào)性特征幫助BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟，且在實際的民用建筑設(shè)計過程中取得了令人信服的應用成效。當前國內(nèi)多數(shù)民用建筑設(shè)計缺乏可視化與協(xié)同化，歸根結(jié)底是由于并未合理應用BIM 技術(shù)。換言之，BIM 技術(shù)為建筑設(shè)計提供可視化與協(xié)同化支持，在建筑、結(jié)構(gòu)以及硬件設(shè)施等三維建筑模型的集成化中實現(xiàn)了專業(yè)設(shè)計信息的可視化以及協(xié)同化，這里的協(xié)同化主要是說在沒有人力干預的情況下，自發(fā)形成有效的信息資源共享體系。

4 BIM 技術(shù)在民用建筑設(shè)計中應用的啟示

截止目前，BIM 技術(shù)在民用建筑設(shè)計中的應用廣泛，主要包括參數(shù)模型整合信息、滿足建筑工程需求、實施模式的選擇以及通過試驗點積累經(jīng)驗等等。隨著BIM 技術(shù)在民用建筑設(shè)計中的應用愈發(fā)深入，相關(guān)的應用啟示越發(fā)清晰。

首先是參數(shù)模型整合信息，當前國內(nèi)多數(shù)的施工單位會采用BIM 技術(shù)進行模擬施工，通過參數(shù)模型對各項目的相關(guān)設(shè)計信息進行整理歸納，隨后將相關(guān)信息進行全周期共享與傳遞，使得技術(shù)人員對建筑信息有一個深入的了解，為工程項目的后續(xù)施工奠定良好的協(xié)同基礎(chǔ)。

其次是滿足建筑工程的實際需求，為解決人口老齡化問題，我國開放了“二胎”政策，間接導致了城市人口的迅速增長，人們對民用建筑的設(shè)計需求越來越高，包括對功能方面、質(zhì)量方面以及實用方面等等。社會經(jīng)濟的增長促進了生活水平的提升，而生活水平的提升提高了民用建筑設(shè)計的難度，BIM 技術(shù)的介入很好地解決了此類問題，并為其創(chuàng)新發(fā)展做出了巨大的貢獻。

最后就是施工設(shè)計方式的選擇以及設(shè)計經(jīng)驗的積累，眾所周知，BIM 技術(shù)在國內(nèi)建筑領(lǐng)域中的發(fā)展歷程相對較短，雖然提高了民用建筑的設(shè)計效率，但是無法保證民用建筑的施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，促進了我國建筑設(shè)計行業(yè)中對BIM 技術(shù)的應用，尤其是民用建筑設(shè)計方面。民用建筑多數(shù)為商業(yè)性質(zhì)，是我國居民的居住場所，因此民用建筑設(shè)計必須保證空間的合理性，同時滿足住戶對建筑功能的實際需求。建筑設(shè)計一直是建筑施工中的重要環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在施工前的準備工作上，為民用建筑的竣工質(zhì)量作為巨大貢獻，并且也對住戶生活質(zhì)量的提升起到至關(guān)重要的作用。隨著信息技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的快速普及，BIM 技術(shù)在民用建筑設(shè)計中的應用越發(fā)深入，切實提升了民用建筑的設(shè)計效率。