住宅建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

許楊　劉兵

摘要：現(xiàn)今的住宅建筑設(shè)計(jì)除了要保障最基本的居住需求得到滿足，還要致力于為人們提供安全、舒適甚至智能化的環(huán)境。在過去的住宅建筑設(shè)計(jì)工作中，因?yàn)槔砟钆c方法比較落后，所以很多超前設(shè)計(jì)方案難以實(shí)施，所形成的設(shè)計(jì)方案也難以對(duì)施工形成指導(dǎo)。現(xiàn)今的住宅建筑設(shè)計(jì)隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的住宅建筑設(shè)計(jì)嘗試應(yīng)用BIM技術(shù)，通過直觀構(gòu)建三維模型，整合住宅建筑設(shè)計(jì)中的多方要素，促使設(shè)計(jì)與工程實(shí)際的契合度全面提高，在一定程度上避免了設(shè)計(jì)與實(shí)際情況出現(xiàn)較大誤差。

關(guān)鍵詞：住宅建筑設(shè)計(jì);BIM技術(shù);應(yīng)用

1、住宅建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1可視化

可視化特點(diǎn)屬于BIM技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)，在住宅建筑設(shè)計(jì)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)方案圖紙中的各種線條轉(zhuǎn)換成直觀顯示的零部件，進(jìn)而建構(gòu)成可視化的三維立體模型，通過檢測(cè)與分析各個(gè)零部件，結(jié)合國(guó)家規(guī)定與行業(yè)規(guī)范的具體參數(shù)，判斷各零部件是否達(dá)標(biāo)。此外，BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中還能將各個(gè)構(gòu)件缺少的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行自動(dòng)化補(bǔ)全，極大地提升了構(gòu)件之間的互動(dòng)性，有利于提高設(shè)計(jì)人員審視方案的可行性，進(jìn)而保證方案的合理性與精準(zhǔn)性。

1.2協(xié)調(diào)性

驗(yàn)證住宅建筑設(shè)計(jì)合理性的一大標(biāo)準(zhǔn)便是協(xié)調(diào)性。在住宅建筑的設(shè)計(jì)過程中，單純通過平面圖像是很難判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否協(xié)調(diào)的，而在BIM技術(shù)的應(yīng)用之下，設(shè)計(jì)人員能夠通過全方位分析住宅建筑設(shè)計(jì)中的所有參數(shù)及加強(qiáng)與各部門之間的聯(lián)系，針對(duì)設(shè)計(jì)中涉及的施工問題進(jìn)行請(qǐng)教與討論，最終得出具體解決方案，保證設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性。

1.3模擬性

應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑模型的模擬，能根據(jù)提前確定的參數(shù)模擬生成直觀的建筑模型，使技術(shù)人員可通過全方位觀察當(dāng)下設(shè)計(jì)呈現(xiàn)的建筑實(shí)體，對(duì)其中存在的不合理設(shè)計(jì)及與現(xiàn)階段施工工藝水平不相符的地方予以優(yōu)化，從而保證最終確定的住宅建筑施工建設(shè)方案科學(xué)可行且具有足夠的經(jīng)濟(jì)性。

2、住宅建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1空間規(guī)劃設(shè)計(jì)

對(duì)住宅建筑的空間規(guī)劃設(shè)計(jì)屬于整個(gè)前期設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容，將BIM技術(shù)應(yīng)用其中，能夠通過3D可視化分析與地形分析的功能，對(duì)住宅建筑景觀及造型展開分析。其中，針對(duì)住宅建筑外部環(huán)境的分析，應(yīng)以對(duì)地形的分析為基礎(chǔ)，全面掌握住宅建筑體量關(guān)系及地形變化信息。在這些信息的掌握過程中，應(yīng)運(yùn)用專業(yè)分析軟件，為住宅建筑模型建構(gòu)積累數(shù)據(jù)。其中GIS系統(tǒng)在實(shí)際工作中使用較廣，不僅能夠快速、高效地完成地形圖繪制，還保證了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在有了GIS數(shù)據(jù)的支持后，設(shè)計(jì)人員便能應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)住宅建筑設(shè)計(jì)的空間規(guī)劃內(nèi)容通過BIM模型顯示出來，由設(shè)計(jì)人員對(duì)各項(xiàng)因素的關(guān)聯(lián)進(jìn)行討論，進(jìn)而確?？臻g規(guī)劃科學(xué)合理。可視化作為BIM技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)，無論是室內(nèi)環(huán)境還是室外環(huán)境，都能通過可視化方式展示，特別是通過三維透視圖的構(gòu)建，設(shè)計(jì)人員能夠?qū)臻g規(guī)劃內(nèi)容靈活調(diào)整，精準(zhǔn)計(jì)算空間規(guī)劃數(shù)據(jù)，妥善處理方案中的隱患，保證空間規(guī)劃的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)，進(jìn)而最大限度地避免住宅建筑設(shè)計(jì)中出現(xiàn)空間規(guī)劃的矛盾。

2.2動(dòng)態(tài)控制設(shè)計(jì)

在住宅建筑工程項(xiàng)目開工前，結(jié)合設(shè)計(jì)方案中的進(jìn)度安排與部件的關(guān)聯(lián)性，能夠直觀地了解施工的預(yù)估進(jìn)度與最優(yōu)化施工方案，同時(shí)提供不同的施工解決方案。在施工過程中，技術(shù)人員能夠借助BIM技術(shù)動(dòng)態(tài)化更新每天的施工數(shù)據(jù)，輸入BIM模型中就得到動(dòng)態(tài)變化的建筑模型，實(shí)時(shí)反映施工進(jìn)度及材料消耗量，并可通過不斷比對(duì)設(shè)計(jì)方案與施工真實(shí)情況，及時(shí)調(diào)整后續(xù)的施工安排與材料采購(gòu)儲(chǔ)備量。與此同時(shí)，通過施工中輸入的多方信息，能夠?qū)ψ≌ㄖ募?xì)節(jié)進(jìn)行更科學(xué)的優(yōu)化修改，如門窗高度、采光面積、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面，保證優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方案更符合目前的施工水平，更契合住宅建筑外部環(huán)境，達(dá)到合理的動(dòng)態(tài)控制效果。

2.3綠色節(jié)能設(shè)計(jì)

綠色節(jié)能是我國(guó)建筑行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)，一方面要提高對(duì)資源的利用效率，另一方面要減少對(duì)自然生態(tài)的負(fù)面影響，達(dá)到節(jié)能減排的目的。因此，在住宅建筑設(shè)計(jì)中，要考慮綠色節(jié)能方面，通過精準(zhǔn)核算能源消耗，保證整個(gè)設(shè)計(jì)方案中的節(jié)能措施具體可行。設(shè)計(jì)工作者要明確住宅建筑能耗，同時(shí)全方位比對(duì)同等環(huán)境下空氣調(diào)節(jié)能耗、年度采暖能耗，進(jìn)而科學(xué)評(píng)估圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，在設(shè)計(jì)中權(quán)衡利弊。此外，設(shè)計(jì)過程中還需綜合考慮住宅建筑的整體形態(tài)、朝向、空間大小，保證熱工性能符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4設(shè)備選型及管道敷設(shè)設(shè)計(jì)

在住宅建筑設(shè)計(jì)工作中，要對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)選，并確保管道正常敷設(shè)，達(dá)到科學(xué)布局效果。因此，要將BIM技術(shù)應(yīng)用到住宅建筑設(shè)計(jì)工作中，通過構(gòu)建可視化的三維模型，避免設(shè)計(jì)中的許多矛盾沖突。在以往針對(duì)設(shè)備管道選型及敷設(shè)的設(shè)計(jì)中，一般會(huì)運(yùn)用CAD圖紙對(duì)設(shè)備管道的敷設(shè)進(jìn)行控制，這種做法不但低效，而且誤差非常大，這主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備管道的關(guān)聯(lián)性考慮不到位，無法保證各項(xiàng)專業(yè)的協(xié)調(diào)。通過應(yīng)用BIM技術(shù)去構(gòu)建仿真模型，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)環(huán)節(jié)的有效且直觀銜接，特別是在碰撞檢測(cè)中，能夠清楚地看到管道沖突問題，及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，避免施工時(shí)不斷變更設(shè)計(jì)。此外，機(jī)電設(shè)備在住宅建筑設(shè)計(jì)中同樣是需要重點(diǎn)考慮的關(guān)鍵，需要通過構(gòu)架電力系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，用BIM技術(shù)進(jìn)行可視化檢查，分析各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效力，并構(gòu)建相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)工作平臺(tái)，通過回傳設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，輸出模型標(biāo)準(zhǔn)樣本文件與組件模型庫(kù)，以此為基礎(chǔ)的方案修改才能更有效地指導(dǎo)后續(xù)施工。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，將BIM技術(shù)應(yīng)用在住宅建筑設(shè)計(jì)中，是目前住宅建筑建設(shè)行業(yè)朝自動(dòng)化、智能化發(fā)展的重要方向，能進(jìn)一步提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在更大程度上滿足住宅建筑工程建設(shè)需求。作為住宅建筑設(shè)計(jì)人員，借助BIM技術(shù)可將設(shè)計(jì)圖紙方案中的各項(xiàng)要素進(jìn)行整合，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為三維數(shù)據(jù)模型，在BIM技術(shù)的動(dòng)態(tài)控制與協(xié)調(diào)輔助下，準(zhǔn)確提煉出設(shè)計(jì)中的不足，進(jìn)而實(shí)時(shí)優(yōu)化住宅建筑設(shè)計(jì)方案，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性，為后續(xù)住宅建筑施工提供有效指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]周勝利.BIM技術(shù)在裝配式住宅中的實(shí)踐應(yīng)用：以某保障性住房項(xiàng)目為例[J].廣東建材，2019，35（7）：77-79.